Parche inteligente sin circuitos usa cámara de smartphone para monitorear pulso y rigidez vascular

Los sensores ópticos que se llevan en la muñeca plantean otro desafío, ya que su rendimiento puede variar según el tipo de piel.

Para favorecer una monitorización más accesible, los investigadores han desarrollado un parche inteligente sin circuitos que utiliza la cámara estándar de un teléfono inteligente para medir el pulso y la rigidez de los vasos sanguíneos.

El parche inteligente fue diseñado, fabricado y probado íntegramente en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU; Trondheim, Noruega). Está hecho de caucho de silicona y no requiere electrónica, cables, una fuente de alimentación externa, un espectrómetro ni un láser. Cuando se coloca sobre la piel, el parche transparente funciona con la cámara de un teléfono móvil ordinario para evaluar la función cardiovascular.

La tecnología utiliza una fina película de polidimetilsiloxano (PDMS) elástico, un material de caucho de silicona, con dos superficies diseñadas. Un lado contiene un patrón a nanoescala que cambia de color cuando el material se estira. El otro lado tiene una estructura adhesiva tridimensional inspirada en las ventosas de los pulpos, lo que permite que el parche se adhiera firmemente a la piel.

Las ondas de pulso de los vasos sanguíneos provocan pequeños movimientos en la piel, que estiran el parche. Ese estiramiento produce cambios medibles de color en la superficie nanostructurada. Como el sistema depende del movimiento mecánico de la piel y no de la absorción de luz por la piel, se diferencia de la monitorización óptica utilizada en los sensores de los relojes inteligentes.

Las pruebas mostraron que estirar la película un dos por ciento produjo un cambio del nueve por ciento en la intensidad del color. La respuesta se mantuvo estable durante al menos 1.000 ciclos de estrés. La estructura adhesiva biomimética mejoró la adhesión a la piel en un 65 % en comparación con una superficie plana de PDMS.

En ensayos con 13 voluntarios, los teléfonos móviles de mano registraron formas de onda del pulso detalladas que coincidían estrechamente con las mediciones clínicas de referencia. El parche superó a la fotopletismografía tradicional, la fotopletismografía basada en imágenes y los sensores piezoeléctricos de pulso. Los hallazgos se publicaron en Advanced Materials .

“Queríamos desarrollar un dispositivo flexible y de bajo costo. Lo que lo hace único es que podemos ver claramente con nuestros propios ojos la señal del corazón en el parche”, dijo Angelos Xomalis, profesor asociado de sistemas electrónicos en la NTNU.

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