Un equipo del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) ha desarrollado un innovador dispositivo capaz de analizar en tiempo real el pH y los niveles de sodio (Na⁺) y potasio (K⁺) en el sudor de los deportistas. Este sistema, ensamblado en un sustrato polimérico flexible, integra transistores de silicio y un electrodo de estado sólido, permitiendo el transporte eficiente de cargas eléctricas.
El uso de materiales comunes como el polietileno y el polipropileno en su construcción no solo garantiza un bajo coste, sino que también ofrece una versatilidad notable. Este diseño representa un avance significativo respecto a otras tecnologías disponibles en el mercado, que generalmente carecen de elementos microfluídicos para impulsar el sudor hacia los sensores y obtener datos de manera continua.
Monitorización de la salud deportiva
La producción de sudor es un mecanismo natural del cuerpo humano, esencial para la termorregulación. Compuesto en un 99% por agua, junto con electrolitos y otros metabolitos, el sudor se convierte en una fuente crucial de información para monitorizar la salud de los deportistas y prevenir la deshidratación.
En las últimas décadas, la demanda de evaluaciones de salud personalizadas y en tiempo real durante la actividad física ha crecido exponencialmente. Esto ha llevado al desarrollo de dispositivos portátiles que, en su mayoría, emplean electrodos selectivos de iones (ISEs), los cuales son más duraderos y aplicables en diversas situaciones.
Desafíos y resultados del dispositivo
La fabricación de estos dispositivos suele llevarse a cabo mediante técnicas de impresión, aunque los más avanzados utilizan inkjet printing en sustratos flexibles. A pesar de su rápida producción, estas técnicas presentan desafíos como la baja estabilidad a largo plazo y la incapacidad de realizar mediciones continuas, ya que no incorporan sistemas que dirijan el sudor a los sensores.
Uno de los retos más importantes del nuevo parche es la capacidad de realizar mediciones continuas de biomarcadores durante más de una hora. Según Cecilia Jiménez, investigadora del IMB-CNM y coordinadora del proyecto, “hasta el momento no se han descrito dispositivos multiparamétricos que realicen medidas en continuo durante este tiempo”.
Meritxell Rovira, autora principal del estudio, evaluó el dispositivo en atletas en el Hospital Universitario de Lausana. Durante este proceso, destacó la importancia de diseñar un protocolo riguroso para obtener información precisa, ya que en la fisiología del sudor intervienen múltiples factores. A nivel tecnológico, el mayor desafío fue asegurar un flujo continuo de sudor sobre los sensores.
Evidencias de eficacia
Los resultados de la investigación mostraron que el esfuerzo físico incrementa progresivamente la concentración de sodio y la tasa de sudoración, mientras que los niveles de potasio y pH se mantienen estables. Los datos obtenidos se compararon con las mediciones puntuales de dispositivos comerciales, evidenciando una buena concordancia y corroborando así la eficacia del sensor para monitorizar en tiempo real los biomarcadores de sodio, potasio y pH.
Adicionalmente, el equipo observó una correlación entre los datos de temperatura y el flujo de sudor con las variaciones de los biomarcadores medidos por el parche. Esta investigación se enmarca dentro del proyecto WeCare, en el contexto del Programa Sinergia, financiado por la Swiss National Science Foundation (SNSF), cuyo objetivo es optimizar el diagnóstico del estado de un atleta durante la práctica deportiva.
