Un equipo del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) ha presentado un innovador dispositivo que permite analizar, en tiempo real, el pH y los niveles de sodio (Na?) y potasio (K?) presentes en el sudor. Este sistema, diseñado sobre un sustrato polimérico flexible, incorpora transistores de silicio y un electrodo de estado sólido que facilita el transporte de iones, además de capas elaboradas con polietileno y polipropileno, materiales elegidos por su bajo costo y versatilidad.
La singularidad de este dispositivo radica en su capacidad para incluir elementos microfluídicos que impulsan el sudor hacia los sensores, permitiendo así la obtención continua de datos. Esto representa una ventaja significativa frente a otras tecnologías disponibles en el mercado.
Un avance en la monitorización deportiva
La producción de sudor durante la actividad física es un mecanismo clave para la termorregulación del cuerpo humano. Este líquido, compuesto principalmente por agua (99%), electrolitos y metabolitos, se convierte en una fuente crucial para monitorear la salud de los deportistas y prevenir los efectos negativos de la deshidratación.
En las últimas décadas, ha crecido la demanda de evaluar la salud de manera personalizada mientras se practica deporte. Esto ha llevado al desarrollo de dispositivos portátiles que utilizan electrodos selectivos de iones (ISEs), conocidos por su durabilidad y versatilidad en distintas aplicaciones.
Desafíos tecnológicos superados
A pesar del avance tecnológico, muchos dispositivos actuales presentan limitaciones como baja estabilidad a largo plazo y dificultades para realizar mediciones continuas debido a la falta de sistemas que dirijan el sudor hacia las áreas de detección. Uno de los principales retos del nuevo parche es lograr mediciones continuas durante más de una hora.
Cecilia Jiménez, investigadora del IMB-CNM y coordinadora del proyecto, destaca que “hasta ahora no se han descrito dispositivos multiparamétricos que realicen medidas continuas durante este tiempo”.
Meritxell Rovira, autora principal del estudio, realizó pruebas con atletas en el Hospital Universitario de Lausana. La investigación requirió un protocolo riguroso para asegurar resultados precisos. “Era fundamental garantizar que los cambios en las concentraciones de sodio y potasio estuvieran realmente relacionados con las variables estudiadas”, señala Rovira. A nivel tecnológico, optimizar el sistema fluídico fue esencial para mantener un flujo constante y evitar saturaciones.
Resultados prometedores
Los hallazgos indicaron que el esfuerzo físico incrementa progresivamente la concentración de sodio y la tasa de sudoración, mientras que los niveles de potasio y pH permanecen estables. Los datos obtenidos mostraron una buena concordancia con las medidas puntuales proporcionadas por dispositivos comerciales, validando así la eficacia del sensor para monitorear biomarcadores en tiempo real.
Además, se observó una correlación entre los datos de temperatura y flujo sudoroso con las variaciones en los biomarcadores medidos por el parche. Esta investigación se llevó a cabo dentro del marco del proyecto WeCare, financiado por la Swiss National Science Foundation (SNSF), cuyo objetivo es mejorar el diagnóstico del estado físico del atleta durante la práctica deportiva mediante una monitorización continua.
IMB-CNM – CSIC Comunicación
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