- Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han construido un prototipo de rastreador de actividad física que mide los metabolitos en el sudor para brindar una imagen general de su salud.
- Los dispositivos que generalmente se usan para medir los metabolitos del sudor en el laboratorio son cuatro veces más grandes que el equipo analítico construido para caber dentro del dispositivo portátil.
- En este momento, solo se han realizado cuatro tipos de pruebas: aquellas para medir los niveles de glucosa, lactato, pH y temperatura.
El sudor es un efecto secundario maloliente de usar un rastreador de ejercicios. Cuando termine su entrenamiento, probablemente tome un paño húmedo para limpiar su dispositivo portátil. Pero, ¿qué pasaría si todo el punto fuera hacer que su rastreador sude?
Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un prototipo para un nuevo tipo de dispositivo portátil que en realidad depende en tu sudor Usando una tira de prueba reemplazable integrada con sensores químicos, el dispositivo puede medir las cantidades de ciertos metabolitos presentes en su sudor para dar una idea de su salud general.
Las aplicaciones para un rango tan ponible desde la detección de deshidratación hasta la recuperación atlética e incluso el entrenamiento deportivo militar o competitivo, dicen los investigadores en su nuevo estudio, publicado en Biosensores y Bioelectrónica.
“Esta tecnología nos permite evaluar una amplia gama de metabolitos en tiempo casi real”, dijo en un comunicado de prensa Michael Daniele, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en NC State.
Aún así, los expertos en análisis de sudor y análisis forense de sudor dicen Mecánica Popular que medir múltiples metabolitos en un pequeño dispositivo puede ser bastante complicado.
Medición de metabolitos
En este estudio, que es únicamente una prueba de concepto, los investigadores se centraron en medir cuatro metabolitos que podrían informarles sobre los niveles de glucosa, lactato, pH y temperatura de una persona solo a través del análisis del sudor.
Los metabolitos son moléculas pequeñas que su cuerpo forma en el proceso del metabolismo, por lo que estos biomarcadores pueden informarle sobre su salud al medir esos niveles de metabolitos contra sus parámetros normales. De esa manera, los médicos sabrán si sus niveles de lactato son altos, por ejemplo, lo que podría indicar problemas de salud muy reales como insuficiencia cardíaca, sepsis o incluso enfermedad hepática, ya que su hígado descompone el ácido láctico.
Para medir varios niveles de metabolitos, hay una tira reemplazable en la parte posterior del dispositivo que usa sensores químicos para entrar en contacto con el sudor. Luego, los datos de los sensores de la tira son interpretados por el hardware dentro del pequeño dispositivo y los resultados se envían de vuelta a un teléfono inteligente, reloj inteligente u otro dispositivo, al igual que un Fitbit usa un acelerómetro para determinar qué tan rápido estaba corriendo, informando eso a su teléfono.
“Somos optimistas de que este hardware podría permitir que las nuevas tecnologías reduzcan las bajas durante el entrenamiento militar o atlético, al detectar problemas de salud antes de que se vuelvan críticos”, dijo Daniele. “También podría mejorar la capacitación al permitir a los usuarios realizar un seguimiento de su rendimiento a lo largo del tiempo. Por ejemplo, ¿qué combinación de dieta y otras variables mejora la capacidad de desempeño de un usuario?”
Desde el punto de vista del diseño, los científicos tuvieron que meter un montón de equipos analíticos, como electrodos, en el dispositivo.
“[It] es del tamaño de un reloj promedio, pero contiene equipo analítico equivalente a cuatro de los voluminosos dispositivos de electroquímica que se usan actualmente para medir los niveles de metabolitos en el laboratorio “, dijo Daniele.” Hemos hecho algo que es realmente portátil, para que pueda ser utilizado en el campo “.
Problemas potenciales
No hay duda de que la ingeniería del dispositivo es impresionante, dice Jan Halámek, profesor asistente de química en la Universidad de Albany. Mecánica Popular. (Halámek no participó en el estudio). Reducir la electrónica y las herramientas de análisis del sudor a este tamaño es un concepto novedoso y bastante inteligente.
Pero Halámek dice que aplicar electroquímica al cuerpo “no es nada fácil”. Esto está respaldado por desarrollos recientes como tatuajes temporales para medir los niveles de lactato y trabajos previos para medir los niveles de glucosa en el sudor.
Intentar medir metabolitos múltiples en un dispositivo pequeño es aún más complicado, dice Halámek, porque algunos de los metabolitos que los investigadores están midiendo en realidad se descomponen en grupos similares de compuestos. Por ejemplo, tanto el lactato como la glucosa se descomponen en peróxido. Dado que los electrodos para medir cada uno están muy juntos, existe el riesgo de que las mediciones estén apagadas; Halámek dice que es particularmente fácil para el peróxido hecho de ácido láctico superar el de la glucosa.
Cuando los investigadores pasan a otros tipos de metabolitos para su dispositivo, la calibración también será complicada. Algunos metabolitos son particulares de ciertas personas, y los exhiben en varias concentraciones dependiendo de su peso y bioquímica, dice Halámek.
Otras mediciones, como la glucosa, realmente no le dirán mucho sobre su salud, aparte del resultado binario de “buena salud / mala salud” que podría esperar de las pruebas de glucosa. Por encima de cierto punto, la glucosa alta indica diabetes, pero ¿qué pasa si ya eres diabético? Buscar estos metabolitos no sería útil a menos que pueda averiguar instantáneamente si sus niveles de glucosa son demasiado altos y necesita insulina, estado, pero ese tipo de dispositivos ya existen.
Y, curiosamente, los contaminantes en su piel podrían incluso afectar los resultados, dice Halámek.
“Imagine que obtiene una dona en la estación de servicio, luego en esas manos sucias mide la glucosa y obtiene un número realmente alto”, dice. “No es exacto”.
En general, Halámek hace hincapié en que la investigación es sólida y cree que el diseño es prometedor, pero dice que la electroquímica requerirá más investigación. “Será muy difícil”, explica. “La practicidad es cuestionable”.
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