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Jul 23, 2023

Sensores biométricos en el trabajo que reemplazarán los registros médicos y diagnosticarán los trastornos más comunes

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La tecnología médica avanza a pasos agigantados gracias a la introducción de la biometría. Los sensores biométricos sofisticados tienen el potencial de monitorear nuestra salud diaria, así como también detectar enfermedades en sus etapas más tempranas.

Estos son solo algunos avances increíbles en tecnología biométrica que pronto podrían cambiar la cara de la industria de la salud y cómo registramos nuestros propios datos médicos.

Una de las tecnologías más emocionantes para observar en este momento fue presentada a principios de 2017 por investigadores del MIT y Brigham and Women's Hospital. Crearon una celda voltaica que funciona con el ácido del estómago de un paciente y que puede tener una variedad de aplicaciones.

La celda contiene electrodos de zinc y cobre, y el ácido estomacal puede transportar iones entre estos electrodos. Esto alimenta el circuito, a su vez, alimenta un sensor de temperatura y un transmisor inalámbrico. Esto significa que una píldora que contiene la célula podría usarse para detectar cambios dentro del cuerpo y transmitir de forma inalámbrica sus hallazgos a computadoras y/o dispositivos inteligentes.

Otra innovación de 2017 proveniente del MIT y la Escuela de Medicina de Harvard fue una tinta que cambia de color con propiedades de biodetección, que podría usarse en tatuajes para monitorear la salud. Los tatuajes inteligentes podrían permitir a las personas controlar sus niveles de glucosa y sodio.

El proyecto, llamado DermalAbyss, opera respondiendo a cambios en nuestro fluido intersticial. Este líquido es donde se suspenden las células de nuestra piel y contiene información sobre los niveles químicos fluctuantes de nuestro cuerpo.

La tinta cambia entre azul y marrón para indicar cambios en los niveles de glucosa, y la tinta de monitoreo de sodio varía en brillo bajo una luz negra. La tecnología innovadora podría ser muy valiosa para los pacientes con diabetes que buscan controlar sus niveles de azúcar en la sangre.

En teoría, las tintas podrían incluso usarse para monitorear y detectar otros cambios en la química de nuestra sangre.

A principios de este año, Fitbit invirtió $6 millones en Sano, una empresa que fabrica sensores de monitoreo de glucosa y una aplicación correspondiente. Este es un fuerte indicador de que compañías como Fitbit buscan liderar el camino en tecnologías de salud portátiles en el futuro cercano.

El sensor Sano está alojado dentro de un parche portátil, que se comunica de forma inalámbrica con la aplicación para teléfonos inteligentes de la compañía. Además de monitorear los niveles de glucosa, la aplicación también puede recomendar cambios en la dieta y ejercicios para ayudar a la salud del usuario.

El año pasado se presentó el Páncreas Artificial de Medtronic, un dispositivo biométrico que mide los niveles de glucosa en la sangre y administra insulina según sea necesario. Hasta la fecha, es la única bomba de insulina automática aprobada por la FDA.

Cuenta con un sensor de glucosa, una bomba de insulina y un parche de infusión que administra la insulina a través de un catéter. El sensor recopila información sobre los niveles de glucosa del usuario y la administración de insulina de fondo se ajusta en consecuencia.

Los pacientes tienen la opción de establecer el límite de su ingesta de insulina y hacer que el dispositivo cambie automáticamente al modo de suspensión al alcanzar este límite o justo antes.

Presentado en septiembre de 2017, el bolígrafo MasSpec es un dispositivo portátil que puede detectar células cancerosas en aproximadamente diez segundos. Fue diseñado para su uso en cirugía para que los cirujanos puedan extirpar solo las áreas afectadas por el cáncer y preservar los tejidos no afectados.

El MasSpec es más rápido que la mayoría de las pruebas de detección del cáncer y cuenta con una tasa de precisión del 96 %. Funciona examinando los metabolitos de las células, que pueden detectar el cáncer a nivel molecular. Puede hacerlo sin causar ningún dolor a un paciente, ya que funciona simplemente administrando una gota de agua al tejido y examinando las moléculas que migran del tejido al agua.

Investigadores de la Universidad RMIT de Melbourne, Australia, revelaron su trabajo sobre sensores ingeribles a principios de este año. Los sensores pasan a través del tracto digestivo, recopilando y transmitiendo información sobre las concentraciones de gas dentro de nosotros y nuestra salud intestinal en general.

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Los pequeños sensores fascinantes no solo podrían usarse para determinar intolerancias alimentarias, sino también como un detector temprano de cáncer de colon. La tecnología cuenta con sensores separados para la medición de oxígeno, dióxido de carbono e hidrógeno, y permite que los datos se transmitan y visualicen en una computadora.

En los últimos años se han producido muchos avances en dispositivos portátiles biométricos y en las denominadas pieles inteligentes. Más recientemente, los investigadores de la Universidad de Tokio presentaron una superposición de piel inteligente que no solo podía medir los signos vitales, sino también mostrarlos en el cuerpo.

Usando tecnología de semiconductores, la piel eléctrica puede rastrear la frecuencia cardíaca, la presión arterial, la temperatura y más del usuario. Los usuarios pueden incluso hacer que sus signos vitales se transmitan de forma inalámbrica a la nube o directamente a la computadora de su médico.

Esto permitiría a los médicos monitorear de forma remota la salud de sus pacientes, algo que es especialmente útil en el caso de pacientes de edad avanzada u otros que requieren una mayor cantidad de atención.

Desde 2016, IBM ha estado trabajando en la tecnología lab-on-a-chip, que podría detectar una gran cantidad de enfermedades diferentes de manera rápida y efectiva. Los chips examinan nanopartículas en el cuerpo para detectar cánceres y otras enfermedades, y algún día podrían reemplazar procedimientos más invasivos como las biopsias.

Al detectar el cáncer, los chips recolectan exosomas, partículas diminutas que provienen de las células y contienen información sobre las células de las que se originaron. Los chips pueden detectar información que generalmente solo se puede observar a través de un microscopio electrónico, lo que elimina efectivamente la necesidad de tomar muestras.

Una vez equipado con un chip, un médico puede acceder a la información directamente del paciente.

Investigadores de EE. UU., China y Corea del Sur dieron a conocer recientemente nuevos sensores portátiles que pueden rastrear de forma remota la temperatura y la presión arterial de los pacientes. Los sensores del tamaño de un centavo recopilan datos del paciente y los transmiten a un profesional médico.

Están destinados a usarse en juegos de hasta 65, distribuidos en diferentes áreas del cuerpo del paciente. La información recopilada se almacena mediante una bobina de transmisión NFC antes de enviarse al profesional médico.

Aunque en la actualidad los sensores solo son capaces de monitorear la presión y la temperatura, el equipo de investigación quiere expandir las capacidades para incluir la frecuencia cardíaca y la respiración.

En marzo de este año, investigadores de la Universidad de Tufts desarrollaron sensores que se pueden usar en el diente y pueden rastrear la información de su dieta en tiempo real. Los pequeños sensores pueden rastrear todo, desde el consumo de alcohol hasta los niveles de sodio y glucosa.

Los sensores se componen de tres capas: una capa central que registra los compuestos químicos de los alimentos con los que entra en contacto y dos capas externas que transmiten los datos. Los sensores podrían permitir a los usuarios realizar un seguimiento preciso de su consumo de diferentes productos químicos y también dar a los médicos y dentistas una visión general precisa de los hábitos dietéticos de sus pacientes.

Esta nueva tecnología CRISPR podría permitir a los usuarios autodiagnosticarse, sin importar dónde se encuentren. La plataforma Mammoth CRISPR consta de una pequeña tarjeta que contiene proteínas CRISPR. Cuando los fluidos corporales del usuario entran en contacto con las proteínas, inmediatamente comienzan a buscar ADN de enfermedades e infecciones.

Con la aplicación correspondiente, los usuarios pueden enviar sus datos a Mammoth Biosciences y recibir un diagnóstico completo y tratamientos sugeridos en 30 minutos. Este es un gran avance en la detección temprana de enfermedades, y también brinda a los usuarios la oportunidad de detectar enfermedades rápida y fácilmente sin una cita médica.

En noviembre del año pasado, la FDA aprobó oficialmente una pastilla sensora que alertaba a los médicos cuando un paciente la había ingerido con éxito. El fármaco, Abilify MyCite, es un antipsicótico y podría ayudar a los profesionales médicos psiquiátricos a asegurarse de que sus pacientes sigan medicados.

Después de recibir el consentimiento del paciente, el médico puede recetar las píldoras inteligentes. La tecnología involucrada presenta tres componentes clave. Primero, la píldora misma está equipada con un sensor interno que responde al contacto con el ácido estomacal. Una vez que el sensor se activa, se comunica con un parche que lleva el paciente. A partir de ahí, se envía la señal al dispositivo inteligente del profesional sanitario que prescribe para alertarle de que se ha ingerido el medicamento.

Aunque IBM está trabajando arduamente en tecnologías de laboratorio en un chip, algunos científicos están dando un paso más allá. La tecnología Lab-on-a-fiber funciona con fibra óptica y se adapta mejor a los entornos húmedos dentro del cuerpo que los chips.

Debido a su pequeño tamaño, las fibras pueden implantarse directamente en los órganos o venas de un paciente para usarse como biosensores. Al igual que las tecnologías de laboratorio en un chip, estas fibras son capaces de recolectar y examinar exosomas para detectar y diagnosticar enfermedades en sus primeras etapas.

También utilizan la luz, a diferencia de las corrientes eléctricas, para realizar sus lecturas que, según se ha sugerido, presentan menos riesgos para el cuerpo del paciente.

El ganador del premio James Dyson del año pasado fue sKan, un dispositivo portátil que puede detectar el cáncer de piel. Creado por un equipo de ingenieros de la Universidad McMaster de Canadá, el dispositivo es menos costoso e invasivo que los métodos tradicionales de detección del cáncer de piel, como las biopsias.

Utiliza resistencias sensibles al calor para mapear el cuerpo y luego generar una lectura digital que puede determinar si hay o no algún rastro de cáncer. Esta tecnología pronto podría permitir a los médicos diagnosticar a los pacientes de manera rápida y efectiva, por una fracción del costo actual.

En 2016, investigadores del Laboratorio Nacional de Nanotecnología de Brasil dieron a conocer un biosensor a nanoescala que detecta el cáncer. El dispositivo podría permitir la detección temprana del cáncer, así como de la enfermedad de Alzheimer y Parkinson.

El sensor comprende un transistor orgánico que reacciona a las enzimas que se encuentran en muchas formas de cáncer y otras enfermedades. El sensor no solo permitiría la detección y el diagnóstico tempranos, sino que también se puede usar para monitorear la efectividad del tratamiento después del diagnóstico.