Ingenieros de Chicago desarrollan sensor portátil sin batería que mide glucosa, electrolitos y temperatura desde la piel

Nuevo sensor flexible del tamaño de una tarjeta monitoriza múltiples biomarcadores en sudor sin cables ni batería.

• Sensor tipo tatuaje.
• Sin batería.
• Múltiples biomarcadores.
• Sudor como fuente de datos.
• Materiales flexibles y antimicrobianos.
• Salud, prevención, eficiencia.

Ingenieros crean un sensor portátil que se adapta y flexiona con la piel

La investigación en sensores portables acaba de dar un salto interesante desde la Universidad de Illinois Chicago. Un equipo de ingenieros ha desarrollado un sensor inalámbrico ultrafino, capaz de adherirse a la piel como un tatuaje temporal y medir, en tiempo real, temperatura cutánea, glucosa, amonio, sodio, potasio y pH a partir del sudor. Sin cables. Sin batería. Y con una precisión notable.

No se trata solo de miniaturizar tecnología existente. El avance está en cómo se combinan flexibilidad, transmisión inalámbrica y análisis multiparamétrico en un único dispositivo, algo poco habitual en los wearables actuales. Los resultados, publicados en Science Advances, apuntan a aplicaciones claras en monitorización metabólica, control de la hidratación o detección temprana de alteraciones asociadas a la diabetes.

Según explica Pai-Yen Chen, profesor de ingeniería eléctrica e informática y autor principal del estudio, los dispositivos convencionales suelen quedarse cortos cuando se trata de medir varios parámetros a la vez sin aumentar tamaño o complejidad. Aquí ocurre lo contrario: más información, menos volumen. Literalmente. El sensor ocupa aproximadamente la mitad del tamaño de sistemas comparables y se adapta al movimiento natural del cuerpo sin generar molestias.

El diseño es clave

El dispositivo se fabrica a partir de un metal líquido inyectado en un material poroso y flexible, similar a un plástico blando, desarrollado junto a investigadores de Caltech y la Universidad de Missouri-Columbia. Ese material se moldea en antenas en espiral y sensores planos, capaces de doblarse, estirarse o retorcerse sin perder funcionalidad. Algo imprescindible cuando el soporte es la piel humana, con todo lo que eso implica: sudor, fricción, movimiento constante.

Además, el equipo incorporó un compuesto antimicrobiano directamente en la estructura del material. El resultado: una resistencia del 99,9 % frente a patógenos cutáneos comunes, incluido el MRSA. Un detalle que no es menor si se piensa en usos prolongados o en entornos clínicos.

Uno de los aspectos más singulares es la ausencia total de batería. El sensor funciona mediante acoplamiento inductivo, un sistema de transferencia de energía e información basado en campos magnéticos entre dos antenas cercanas. El lector externo alimenta el sensor y recibe los datos sin contacto directo. Menos componentes, menos residuos electrónicos, menos mantenimiento. Todo suma.

El principio físico detrás del sistema se apoya en la simetría paridad-tiempo, un concepto tomado de la mecánica cuántica. En términos prácticos, los cambios en los biomarcadores alteran la impedancia eléctrica del sensor. Esa variación se traduce en desplazamientos de la frecuencia de resonancia, que el lector interpreta y convierte en datos comprensibles para el usuario. Matemáticas finas, sí, pero con una aplicación muy tangible.

Las pruebas realizadas incluyeron personas realizando ejercicio físico y también participantes que habían consumido dietas ricas en carbohidratos o en fibra. El sensor fue capaz de detectar cómo esos hábitos influyen en los niveles de glucosa y amonio en el sudor, dos indicadores especialmente relevantes en el contexto de la diabetes. No es diagnóstico clínico, pero sí una herramienta de seguimiento continuo. Y eso cambia el enfoque.

El equipo ya trabaja en ampliar el abanico de biomarcadores, incorporando la detección de ácido úrico y lactato. Si se consolida, el sistema podría adaptarse a otros escenarios sanitarios: control del esfuerzo en deportistas, seguimiento de pacientes crónicos o incluso aplicaciones en salud laboral.

Potencial

Este tipo de sensores encaja bien en una visión de salud preventiva y personalizada, donde se monitoriza sin invadir, sin hospitalizar y sin generar montañas de residuos. Menos visitas innecesarias, menos pruebas redundantes, más información útil en tiempo real. Desde un punto de vista sistémico, eso puede traducirse en menor presión sobre los sistemas sanitarios y un uso más racional de recursos.

A medio plazo, tecnologías similares podrían integrarse en programas de telemedicina, en el seguimiento de poblaciones vulnerables o en entornos donde el acceso a servicios médicos es limitado. Si además se fabrican con criterios de ecodiseño y escalabilidad responsable, su contribución va más allá de la innovación técnica. Va de cambiar la forma en que cuidamos la salud. Y, de paso, el planeta.

Vía UIC today