Un sensor de sudor para controlar su salud

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Deje que le vean sudar: nuevos sensores portátiles pueden revelar muchas cosas de su transpiración.

Cuando los ingenieros de UC Berkeley dicen que le harán sudar, todo es en nombre de la ciencia.

Específicamente, es para un sistema de sensor flexible que puede medir metabolitos y electrolitos en el sudor, calibrar los datos en función de la temperatura de la piel y sincronizar los resultados en tiempo real con un teléfono inteligente.

Si bien los monitores de salud han explotado en la escena de la electrónica de consumo en la última década, los investigadores dicen que este dispositivo es el primer sistema electrónico completamente integrado que puede proporcionar monitoreo continuo y no invasivo de múltiples bioquímicos en el sudor.

El avance abre las puertas a dispositivos portátiles que alertan a los usuarios sobre problemas de salud como fatiga, deshidratación y temperaturas corporales peligrosamente altas.

“El sudor humano contiene información fisiológicamente rica, lo que lo convierte en un fluido corporal atractivo para sensores portátiles no invasivos”, dijo el investigador principal del estudio Ali Javey, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación de UC Berkeley.

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“Sin embargo, el sudor es complejo y es necesario medir múltiples objetivos para extraer información significativa sobre su estado de salud.

En este sentido, hemos desarrollado un sistema totalmente integrado que mide de forma simultánea y selectiva múltiples análisis de sudor y transmite de forma inalámbrica los datos procesados a un teléfono inteligente.

Nuestro trabajo presenta una plataforma tecnológica para monitores de salud basados en el sudor”.

Para ayudar a diseñar el sistema de sensores de sudor, Javey y su equipo consultaron al fisiólogo del ejercicio George Brooks, profesor de biología integrativa de la Universidad de California en Berkeley.

Brooks dijo que estaba impresionado cuando Javey y su equipo se le acercaron por primera vez sobre el sensor.

“Tener un sensor de sudor portátil es realmente increíble porque los metabolitos y electrolitos medidos por el dispositivo Javey son de vital importancia para la salud y el bienestar de un individuo”, dijo Brooks, coautor del estudio.

“Al estudiar los efectos del ejercicio sobre la fisiología humana, generalmente tomamos muestras de sangre.

Con esta tecnología no invasiva, algún día puede ser posible saber qué está sucediendo fisiológicamente sin pinchazos de aguja o sin colocar pequeños vasos desechables en usted”.

El prototipo desarrollado por Javey y su equipo de investigación incluye cinco sensores en una placa de circuito flexible.

Los sensores miden los metabolitos glucosa y lactato, los electrolitos sodio y potasio, y la temperatura de la piel.

“El sistema integrado nos permite utilizar la temperatura de la piel medida para calibrar y ajustar las lecturas de otros sensores en tiempo real”, dijo Gao.

“Esto es importante porque la respuesta de los sensores de glucosa y lactato puede verse muy influenciada por la temperatura”.

Adyacente a la matriz de sensores se encuentra la placa de circuito impreso inalámbrico con componentes de silicio.

Los investigadores utilizaron más de 10 chips de circuito integrado responsables de tomar las medidas de los sensores, amplificar las señales, ajustar los cambios de temperatura y transmitir los datos de forma inalámbrica.

Los investigadores desarrollaron una aplicación para sincronizar los datos de los sensores con los teléfonos móviles y colocaron el dispositivo en pulseras y cintas para la cabeza “inteligentes”.

Pusieron el dispositivo a docenas de voluntarios, a través de varios ejercicios interiores y exteriores.

Los sujetos del estudio pedalearon en bicicletas estacionarias o corrieron al aire libre en pistas y senderos desde unos minutos hasta más de una hora.

“Podemos reducir fácilmente este dispositivo integrando todas las funcionalidades del circuito en un solo chip”, dijo Emaminejad.

“La cantidad de productos bioquímicos a los que apuntamos también se puede aumentar para que podamos medir muchas cosas a la vez.

Eso hace posible estudios clínicos a gran escala, que nos ayudarán a comprender mejor el rendimiento deportivo y las respuestas fisiológicas al ejercicio”.

Javey señaló que un objetivo a largo plazo sería utilizar este dispositivo para estudios a nivel de población para aplicaciones médicas.

Brooks también señaló la posibilidad de que el dispositivo se use para medir más que la transpiración.

“Si bien la tecnología portátil y no invasiva del profesor Javey funciona bien en los deportistas que sudan, es probable que haya muchas otras aplicaciones de la tecnología para medir los niveles vitales de metabolitos y electrolitos de personas sanas en la vida diaria”, dijo Brooks.

“También se puede adaptar para controlar otros fluidos corporales para aquellos que sufren enfermedades y lesiones”.

Fuente: Berkeley News