Ingenieros de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un parche cutáneo electrónico que puede monitorear biomoléculas en tejidos profundos, incluida la hemoglobina.

Este es un gran avance en la medicina ya que podría ser una herramienta para detectar afecciones potencialmente mortales, como tumores malignos, disfunción de órganos, hemorragias cerebrales o intestinales y más.

El dispositivo muestra un gran potencial en el monitoreo de la hemoglobina, lo que permite intervenciones oportunas en momentos urgentes. ¿Por qué se centra en monitorear la hemoglobina? Porque tanto la cantidad como la ubicación de la hemoglobina en el cuerpo brindan información crítica sobre la perfusión sanguínea o la acumulación en lugares específicos.

Créditos: Créditos: Jacobs School of Engineering at UC San Diego.

Si, por ejemplo, la perfusión sanguínea baja dentro del cuerpo puede causar disfunciones orgánicas graves. Además, la perfusión sanguínea está asociada con una variedad de dolencias, incluidos ataques cardíacos y enfermedades vasculares de las extremidades. Mientras que la acumulación anormal de sangre en áreas como el cerebro, el abdomen o los quistes pueden indicar una hemorragia cerebral o visceral o tumores malignos.

Por lo tanto, un monitoreo continuo puede ayudar al diagnóstico de estas condiciones y ayudar a facilitar intervenciones oportunas y potencialmente salvadoras de vidas.

Los investigadores comparten su creación con el mundo mediante un artículo de la revista Nature Communications.

Un parche cutáneo electrónico, portátil y flexible

El nuevo sensor supera algunas limitaciones significativas en los métodos existentes de monitoreo de biomoléculas, como por ejempo, la resonancia magnética nuclear (RMN) y la tomografía computarizada por rayos X.

Además, este dispositivo se perfila como buen candidato para aplicaciones de monitoreo portátiles a largo plazo. Al ser un parche portátil y flexible, se adhiere cómodamente a la piel, lo que permite el monitoreo no invasivo a largo plazo de las biomoléculas en las profundidades de la piel.

Puede realizar un mapeo tridimensional de la hemoglobina con una resolución espacial submilimétrica en tejidos profundos, hasta centímetros debajo de la piel.

Créditos: Créditos: Jacobs School of Engineering at UC San Diego.

Además, el parche está equipado por diodos láser y transductores piezoeléctricos en su matriz de polímero de silicona blanda. Los diodos láser emiten láseres pulsados a los tejidos. Las biomoléculas en el tejido absorben la energía óptica e irradian ondas acústicas al medio circundante.

Sobre todo, estos pulsos de láser de baja potencia son mucho más seguros que las técnicas de rayos X que tienen radiación ionizante.

Aunque el dispositivo demostró ser todo un éxito, el equipo planea seguir mejorando su parche. Por el momento, planean explorar el potencial del dispositivo portátil para monitorear la temperatura central. También están buscando otras aplicaciones clínicas potenciales para su dispositivo.

Referencias:

A photoacoustic patch for three-dimensional imaging of hemoglobin and core temperature: https://www.nature.com/articles/s41467-022-35455-3

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