El sensor puede medir la concentración de iones de cloruro en el sudor para detectar la insolación y la deshidratación.
Un grupo de investigadores de la Universidad Técnica de Tokyo (TUS) ha desarrollado un sensor químico wearable (vestible) mediante impresión por transferencia térmica sobre tejidos. Es capaz de medir la concentración de iones de cloruro en el sudor. El sensor puede aplicarse a tejidos para evitar la irritación de la piel, lo que lo hace útil para la detección precoz de la insolación y la deshidratación.
La enorme capacidad de miniaturización de la actual electrónica permite crear ya dispositivos sanitarios antes confinados al reino de la ciencia ficción. Un ejemplo destacado son los sensores portátiles, que se llevan sobre el cuerpo. Pueden controlar parámetros corporales importantes, como el ritmo cardíaco, la presión arterial y la actividad muscular.
Algunos sensores también pueden detectar sustancias químicas en los fluidos corporales. Por ejemplo, los biosensores del sudor pueden medir la concentración de iones en el sudor y proporcionar información sobre sus niveles en la sangre. Sin embargo, el diseño de estos sensores químicos es más complejo que el de los sensores físicos. El contacto directo entre un sensor químico y la piel puede provocar irritaciones y alergias. Además, si el sensor se aplica directamente sobre un tejido, su precisión disminuye debido a las irregularidades de la superficie.
El trabajo del equipo, publicado online en ACS Sensors, describe el uso de impresión por transferencia de calor para fijar un sensor fino y flexible de iones cloruro sobre un sustrato textil.
El sensor propuesto puede transferirse a sustratos de fibra e incorporarse a tejidos como camisetas, muñequeras y plantillas, explica uno de los miembros del equipo. Además, puede medir parámetros médicos como la concentración de iones cloruro en el sudor.
Ventajas de esta tecnología
El método de impresión por transferencia térmica ofrece varias ventajas. Por un lado, evita la irritación de la piel. Por otro, reparte el sudor uniformemente entre los electrodos del sensor, creando un contacto estable. Además, imprimir el sensor sobre una superficie plana y luego transferirlo al tejido evita la formación de bordes borrosos que suelen producirse al imprimir directamente sobre un tejido.
Los investigadores seleccionaron los materiales y los mecanismos electroquímicos del sensor para evitar el riesgo de que el usuario sufriera una reacción alérgica. En las pruebas realizadas no detectaron otros iones o sustancias habitualmente presentes en el sudor que interfirieran en las mediciones.
Por último, el equipo probó el sensor en un voluntario que hizo ejercicio en una bicicleta estática durante 30 minutos. Midió su tasa de transpiración, los niveles de iones cloruro en sangre y la osmolalidad de la saliva cada cinco minutos para compararlos con los datos recogidos previamente por el mismo sensor. Comprobó que el sensor portátil podía medir de forma fiable la concentración de iones de cloruro en el sudor.
El sensor también puede transmitir datos de forma inalámbrica, lo que lo hace útil para el seguimiento de la salud en tiempo real. Como el cloruro es el electrolito más abundante en el sudor humano, medir su concentración es un excelente indicador del equilibrio electrolítico del cuerpo y una herramienta útil para diagnosticar y prevenir los golpes de calor, ha señalado el Prof. Shitanda.
Esta investigación demuestra el potencial del uso de sensores iónicos para la monitorización en tiempo real de los biomarcadores del sudor. Así se facilita el desarrollo de la atención sanitaria y la gestión del entrenamiento de los deportistas.
+ Info: https://pubs.acs.org/toc/ascefj/
14.08.2023
