Un equipo del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) ha desarrollado 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, ensamblado en un sustrato polimérico flexible, incluye transistores fabricados con silicio y un electrodo de estado sólido que facilita el transporte de carga eléctrica (iones). Además, utiliza capas de dos plásticos comunes, como el polietileno y el polipropileno, lo que lo diferencia de otras tecnologías disponibles en el mercado que no incorporan elementos microfluídicos para impulsar el sudor hacia los sensores.
La producción de sudor durante la actividad física es un mecanismo esencial para la termorregulación del cuerpo humano. Este líquido, compuesto principalmente por agua (99%), electrolitos y otros metabolitos, se convierte en una fuente valiosa para monitorizar la salud de los deportistas y prevenir efectos adversos relacionados con la deshidratación.
Desarrollo y desafíos del dispositivo
En las últimas décadas, ha crecido la demanda de evaluar la salud de manera personalizada y en tiempo real durante la práctica deportiva. Esto ha llevado al desarrollo de dispositivos portátiles que mayoritariamente utilizan electrodos selectivos de iones (ISEs), conocidos por su durabilidad y versatilidad en diversas aplicaciones. Sin embargo, muchos de estos dispositivos presentan limitaciones debido a su baja estabilidad temporal y a la incapacidad para realizar mediciones continuas.
Uno de los principales retos del nuevo dispositivo es su capacidad para llevar a cabo mediciones continuas de biomarcadores durante más de una hora. Según Cecilia Jiménez, investigadora del IMB-CNM y coordinadora del proyecto, “hasta ahora no se han descrito dispositivos multiparamétricos capaces de realizar medidas continuas durante este periodo”.
Resultados prometedores
Meritxell Rovira, autora principal del estudio, evaluó el dispositivo en atletas en el Hospital Universitario de Lausana. Durante esta fase, destacó la importancia de diseñar un protocolo riguroso para obtener datos precisos sobre la fisiología del sudor, donde intervienen numerosos factores tanto internos como externos. “Era fundamental asegurar que los cambios en las concentraciones de sodio y potasio estuvieran realmente relacionados con las variables estudiadas”, subrayó.
Los resultados obtenidos indicaron que el esfuerzo físico genera un aumento progresivo en la concentración de sodio y en la tasa de sudoración, mientras que los niveles de potasio y pH permanecen constantes. Comparando estos datos con las mediciones puntuales realizadas por dispositivos comerciales, se demostró una buena concordancia entre ambos conjuntos de datos, validando así la eficacia del sensor para monitorizar en tiempo real los biomarcadores relevantes.
Esta investigación forma parte del proyecto WeCare, financiado por la Swiss National Science Foundation (SNSF), cuyo objetivo es evaluar el rendimiento del parche portátil durante la actividad deportiva mediante la monitorización continua de biomarcadores en el sudor.
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