Tejidos que cuidan la salud

Prendas de vestir que pueden medir la temperatura corporal o registrar la actividad del corazón están introduciéndose en el mercado desde hace unos pocos años, pero el proyecto europeo BIOTEX añade nuevas funciones a los tejidos inteligentes. Biosensores en miniatura presentes en trozos de tela pueden analizar los fluidos del cuerpo, incluso una sola gota de sudor, y aportar un diagnóstico de salud preciso.

Son las siete de la mañana, estás mirándote al espejo y ajustando el cierre de tu collar favorito, y además estás pensando en los diez compromisos que has adquirido para ese día que empieza. Pero sabes positivamente que el estrés no está afectando a tu salud, porque la ropa que llevas puesta no es un conjunto de ninguna marca low cost (que dicen las pijas), ni siquiera es el último modelo de Chanel. Vistes unas prendas confeccionadas con un tejido fabricado con numerosos sensores que monitorizan permanentemente tus constantes vitales. Si detecta signos de peligro, la prenda está programada para ponerse en contacto con tu médico y enviarte un SMS a tu propio móvil pidiéndote calma.

Un grupo de apoyo a proyectos de investigación europeos (SFIT Group) está detrás del estudio y desarrollo de tejidos inteligentes, telas interactivas y sistemas flexibles que puedes vestir. Jean Luprano, un investigador del Swiss Centre for Electronics and Microtechnology (CSEM), coordina el proyecto BIOTEX, y comenta: "Una de las aplicaciones más obvias para las telas inteligentes es el campo de la salud. Ha habido una gran ocasión de progreso con las medidas fisiológicas, la temperatura corporal o los electrocardiogramas. Pero aún no se habían desarrollado las técnicas de sensibilidad bioquímica que pueden realizar mediciones en los líquidos corporales como el sudor o la sangre. Estamos desarrollando una clase de sensor que pueda integrarse en el tejido. El trozo en el que se inserte será una unidad sensible y procesadora, adaptable para trabajar con diferentes fluidos corporales y especies bioquímicas. Al fin, algunos análisis bioquímicos básicos pueden complementar las mediciones fisiológicas que pueden ser monitorizadas. En determinadas circunstancias, los análisis de fluidos pueden ser el único modo de conseguir información sobre el estado de salud del paciente."

Pero existe una razón sencilla por la que los investigadores casi decidieron no continuar desarrollando tejidos capaces de analizar fluidos: es extremadamente complicado. ¿Cómo recoges un fluido y los transportas a la unidad biosensible? ¿Puedes realizar análisis de sangre no invasivos? ¿Puedes medir con precisión y eficacia volúmenes mínimos de líquidos?

Las partes integrantes del proyecto BIOTEX (universidades y pequeñas empresas de Italia, Francia e Irlanda) han colaborado con CSEM para rebasar algunas de las barreras técnicas de los materiales textiles biosensibles. Uno de los principales objetivos del proyecto ha sido el desarrollo de un prototipo de traje con biosensores iónicos, capaz de medir sodio, potasio y cloro en muestras de sudor. Otras pruebas ha sido la medida de la conductividad del sudor y un sensor de pH en miniatura que utiliza los cambios de color para indicar el valor de este parámetro del sudor. Un inmunosensor, que podría ser integrado en vendas o tiritas (strips), puede detectar la presencia de proteínas especificas en muestras de fluido.

Estos biosensores no son exactamente versiones a escala de la tecnología que se utiliza en laboratorio para hacer estas mediciones, Luprano nos lo aclara: "Muchas de las reacciones químicas o bioquímicas usadas en muestras de ensayo son irreversibles y algunas partes del biosensor tendrían que ser reemplazadas. Cuando monitorizas continuamente no puedes hacer eso, necesitas un sensor que se enlace al sustrato reversiblemente. Además, el sensor BIOTEX trabaja con volúmenes muy pequeños de líquidos, así que tenemos que realizar diseños innovadores y materiales que hagan posible el tamaño en miniatura de los sensores y los haga compatibles con los tejidos."

Varias pruebas de BIOTEX, incluyendo el sensor de pH, usan los cambios de color para realizar las mediciones ópticamente. Por ejemplo, cuando el sudor pasa por el sensor de pH, provoca que el indicador cambie de color, lo que es detectado por un espectrómetro portátil. La tecnología que lleva el inmunosensor funciona de manera similar. Las fibras ópticas plásticas (POFs) son introducidas dentro del tejido, así la luz llega al sensor óptico y la luz reflejada va directamente al espectrómetro.

La prueba de oxígeno de BIOTEX mide los niveles de saturación de oxígeno en la sangre alrededor del tórax usando una técnica denominada oximetría reflectiva. Un grupo de POFs aporta iluminación a una gran superficie del tórax, y mejora la recogida de luz roja e infrarroja reflejada utilizadas por el sensor oximétrico.

Tener una serie de biosensores en un trozo de tela es una cosa, pero cómo conseguir que los fluidos lleguen a ellos, es bien distinto. Luprano nos lo explica: "El volumen de líquido secretado por las glándulas sudoriparas es de sólo unos mililitros sobre una pequeña superficie, y el calor corporal lo evapora rápidamente. Necesitábamos salgún tipo de bomba que pudiera recoger el sudor en una zona y enviarlo al grupo de sensores donde podría ser canalizado al que le correspondiera."

La solución pasa por combinar un material hidrofílico (atraído por el agua) y otro hidrofóbico (repelido por el agua). Es posible dirigir los líquidos con esta dualidad en el tejido a través de canales en la tela hasta el grupo de sensores. Es un sistema pasivo que no necesita energía, por lo que reduce la cantidad de ésta que debe ser suministrada al sistema BIOTEX (y, por tanto, el peso de la batería que se transporta con el tejido).

En los primeros ensayos de BIOTEX, los trozos de tela inteligentes serán llevados por personas con obesidad o diabetes, o incluso atletas. Una vez que la tecnología haya sido validad, el plan es comercializarlo. Mientras tanto, otro gran proyecto europeo que comparte con éste el mismo grupo SFIT, llamado PROETEX, está integrando la tecnología con micro y nanosistemas para aplicaciones específicas como lucha contra incendios y equipos de rescate.

Sin embargo, BIOTEX ha solucionado varios aspectos técnicos sobre monitorización continua, Luprano pide más investigaciones en las aplicaciones posibles de esta tecnología: "Es nuevo y los profesionales de la salud no lo utilizan. No estamos acostumbrados a la información continua y la monitorización a distancia que nos ofrece, tan diferente a la obtenida en las pruebas de laboratorio que normalmente utilizamos. BIOTEX hace esta monitorización a distancia posible, pero será más real si existen investigaciones complementarias que enlacen indicadores, enfermedades posibles y estados. Sin embargo, a largo plazo esperamos continuar con la monitorización hecha posible gracias a los tejidos inteligentes, para mejorar la manera en la que podemos tratar las enfermedades metabólicas."

Lea más del mismo autor en aprendergratis.com. Artículo amparado con Licencia Creative Commons Reconocimiento 2.5.
Fuente originaria: ScienceDaily.

Fuente: Reina de los Mares – aprendergratis.com