¿Controlar los niveles de glucosa a través del sudor? Algo que a día de hoy puede parecer tan lejano podría no estarlo tanto gracias a un último estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU, por sus siglas en inglés), quienes han desarrollado un dispositivo portátil que, utilizándolo durante el ejercicio físico, puede medir, “de manera fiable”, los niveles de importantes sustancias bioquímicas que se encuentran en el sudor.
Entre otros, los citados investigadores han podido controlar, “con precisión”, los niveles de glucosa, lactato o ácido úrico, así como el ritmo de su sudoración durante el ejercicio físico. Y es que, asociadas a estas sustancias, hay enfermedades como la diabetes, la gota, la insuficiencia renal o diversos tipos de cardiopatías, las cuales podrían incluso llegar a ser diagnosticadas prematuramente en el futuro gracias a este dispositivo impreso en 3D.
“La impresión en 3D puede marcar la diferencia dentro del campo sanitario, y nuestro objetivo era comprobar si podíamos combinarla con varios métodos de detección de enfermedades”
“La impresión en 3D puede marcar la diferencia dentro del campo sanitario, y nuestro objetivo era comprobar si podíamos combinarla con varios métodos de detección de enfermedades”, explica Cuchu Chen, estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Washington y uno de los autores del artículo. En ese sentido, continúa Kaiyan Qiu, profesor adjunto en la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la WSU, “la tasa de sudoración es un parámetro importante, y también un indicador fisiológico de la salud de las personas”.
Y es que el sudor contiene muchos metabolitos importantes, que son los encargados de indicar posibles problemas de salud en las personas a través del sudor. No obstante, añaden los investigadores, la cantidad de sustancias químicas en el sudor suele ser my baja, por lo que resulta difícil de medir, y, además, al contrario que las muestras de sangre, el sudor no es invasivo.
FUTURO PROMETEDOR
Así, para la monotorización del sudor y de sus sustancias durante el ejercicio físico, los investigadores de la universidad estadounidense hicieron uso de la impresión 3D para la fabricación del dispositivo. Este está formado por canales diminutos que miden la tasa de sudoración y la concentración de biomarcadores, y que, al fabricarse mediante impresión 3D, no necesitan ninguna estructura soporte. Sin embargo, indica Qiu, esto puede aumentar el riesgo de que las muestras se contaminen al ser retiradas.
Y, aunque no es la primera vez que se desarrollan este tipo de dispositivos, su fabricación es compleja, y requiere equipos y conocimientos muy especializados. Además, los sensores tienen que ser flexibles y extensibles, por lo que la principal novedad llevada a cabo por el equipo ha sido el uso de catalizadores de un solo átomo “para mejorar la sensibilidad de precisión del monitor”, como apunta Annie Du, codirectora del estudio junto a Kaiyan Qiu.
"La principal novedad llevada a cabo por el equipo ha sido el uso de catalizadores de un solo átomo para mejorar la sensibilidad de precisión del monitor”
En concreto, explican en la revista especializada ACS Sensors, utilizaron un catalizador monoatómico y reacciones enzimáticas para mejorar la señal y medir los niveles bajos de los biomarcadores. Después, tres biosensores del dispositivo de monotorización cambian de color para indicar cuáles son los niveles bioquímicos específicos, como se puede apreciar en la fotografía que ilustra el artículo, en la que el dispositivo aparece de color rojo.
Los voluntarios aseguraron que los monitores resultan cómodos de llevar, mientras que los investigadores afirman que se pueden añadir más de tres y que también pueden personalizarse. Su trabajo ahora consistirá en mejorar el diseño y la validación del dispositivo, así como en poder comercializar la tecnología en el futuro. De hecho, la Universidad Estatal de Washington ya ha presentado una solicitud de patente provisional para proteger la propiedad intelectual asociada a sus dispositivos de monotorización.