Investigadores de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular (PME) de la Universidad de Chicago, en Estados Unidos, han desarrollado un chip informático flexible y estirable que procesa información imitando el cerebro humano. El dispositivo tiene como objetivo cambiar la forma en que se procesan los datos de salud.
"Con este trabajo, hemos unido la tecnología portátil con la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para crear un dispositivo poderoso que puede analizar datos de salud directamente en nuestros propios cuerpos", ha explicado Sihong Wang, científico de materiales y profesor asistente de Ingeniería Molecular.
Hoy en día, obtener un perfil detallado sobre el estado de salud requiere una visita a un hospital o clínica. En el futuro, ha subrayado Wang, la salud de las personas podría rastrearse continuamente mediante dispositivos electrónicos portátiles que pueden detectar enfermedades incluso antes de que aparezcan los síntomas.
Los investigadores han demostrado que el chip puede clasificar con precisión los latidos del corazón
El futuro de la atención médica que Wang y muchos otros investigadores imaginan incluye biosensores portátiles para rastrear indicadores complejos de salud, incluidos los niveles de oxígeno, azúcar, metabolitos y moléculas inmunitarias en la sangre de las personas. Una de las claves para que estos sensores sean factibles es su capacidad para adaptarse a la piel.
A medida que surgen estos biosensores portátiles similares a la piel y comienzan a recopilar más y más información en tiempo real, el análisis se vuelve exponencialmente más complejo. Una sola pieza de datos debe colocarse en la perspectiva más amplia del historial de un paciente y otros parámetros de salud.
Los teléfonos inteligentes de hoy en día no son capaces de realizar el tipo de análisis complejo necesario para conocer las medidas de salud de referencia de un paciente y detectar señales importantes de enfermedad. Sin embargo, las plataformas de inteligencia artificial de vanguardia que integran el aprendizaje automático para identificar patrones en conjuntos de datos extremadamente complejos pueden hacer un mejor trabajo. Pero enviar información desde un dispositivo a una ubicación de IA centralizada no es lo ideal.
“El envío de datos de salud de forma inalámbrica es lento y presenta una serie de problemas de privacidad. También es increíblemente ineficiente desde el punto de vista energético; cuantos más datos comencemos a recopilar, más energía comenzarán a usar estas transmisiones”, ha señalado Wang.
EL CHIP SE INTEGRA PERFECTAMENTE CON LA PIEL
Por ello, el investigador se propuso diseñar un chip que pudiera recopilar datos de múltiples biosensores y sacar conclusiones sobre la salud de una persona utilizando enfoques de aprendizaje automático de vanguardia mediante un chip que se pudiera usar en el cuerpo y se integrara perfectamente con la piel.
"El envío de datos de salud de forma inalámbrica es lento y presenta una serie de problemas de privacidad. También es increíblemente ineficiente desde el punto de vista energético"
Wang y su equipo recurrió a los polímeros, que pueden usarse para construir semiconductores y transistores electroquímicos, pero también tienen la capacidad de estirarse y doblarse. Ensamblaron polímeros en un dispositivo que permitió el análisis de datos de salud basados en inteligencia artificial.
Para probar la utilidad de su nuevo dispositivo, el equipo lo usó para analizar datos de electrocardiograma (ECG) que representan la actividad eléctrica del corazón humano. Entrenaron el dispositivo para clasificar los ECG en cinco categorías: saludables o cuatro tipos de señales anormales.
Luego, lo probaron en nuevos ECG. Ya sea que el chip estuviera estirado o doblado o no, demostraron que podía clasificar con precisión los latidos del corazón.