Científicos diseñan vendajes inteligentes para monitorizar heridas crónicas

Un equipo de ingenieros dirigido por la Universidad de Tufts, en Estados Unidos, ha desarrollado un prototipo de vendaje diseñado para monitorizar activamente el estado de las heridas crónicas y administrar tratamientos farmacológicos adecuados para mejorar las posibilidades de curación.

Aunque los vendajes probados en laboratorio aún no se han evaluado en un contexto clínico, la investigación, publicada en la revista 'Small', tiene como objetivo transformar el vendaje de un tratamiento tradicionalmente pasivo en un paradigma más activo para abordar un desafío médico persistente y difícil.

Las heridas crónicas de la piel por quemaduras, diabetes y otras afecciones médicas pueden desbordar las capacidades regenerativas de la piel y, a menudo, provocar infecciones y amputaciones persistentes. Con la idea de proporcionar una asistencia para el proceso de curación natural, los científicos diseñaron los vendajes con elementos de calentamiento y portadores de fármacos de respuesta térmica que pueden ofrecer tratamientos a medida en respuesta a los sensores de temperatura y pH integrados que rastrean la infección y la inflamación.

Las heridas crónicas no curativas son un problema médico importante: casi el 15 por ciento de los beneficiarios de 'Medicare' requieren tratamiento para al menos un tipo de herida crónica o una infección que cuesta al año  28.000 millones de dólares aproximadamente, según una investigación publicada en 'Value in Health'.

Con frecuencia, los pacientes son mayores, no ambulatorios y tienen una capacidad limitada para auto-cuidarse, aunque las heridas que no se curan generalmente se tratan de forma ambulatoria o en el hogar. Los vendajes inteligentes podrían proporcionar monitorización en tiempo real y la administración del tratamiento con una intervención limitada del paciente o los cuidadores.

Gracias a la electrónica flexible 

"Hemos podido aplicar un nuevo enfoque a los vendajes debido a la aparición de productos electrónicos flexibles -señala el coautor Sameer Sonkusale, profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tufts-. De hecho, la electrónica flexible ha hecho posible muchos dispositivos médicos portátiles, pero los vendajes han cambiado poco desde los comienzos de la Medicina. Simplemente, estamos aplicando tecnología moderna a un arte antiguo con la esperanza de mejorar los resultados de un problema difícil de resolver".

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"Estamos aplicando tecnología moderna a un arte antiguo"

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El pH de una herida crónica es uno de los parámetros clave para controlar su progreso. Las heridas sanadoras normales caen dentro del rango de pH 5.5 a 6.5, mientras que las heridas infectadas que no cicatrizan pueden tener un pH muy superior a 6.5. La temperatura también es un parámetro importante, que proporciona información sobre el nivel de inflamación en y alrededor de la herida.

Aunque los vendajes inteligentes de este estudio combinan sensores de pH y temperatura, Sonkusale y su equipo de ingenieros también han desarrollado sensores flexibles para la oxigenación, otro marcador de curación, que se pueden integrar en el vendaje. La inflamación también podría rastrearse no solo por el calor, sino también por biomarcadores específicos.

Un microprocesador lee los datos de los sensores y puede liberar el fármaco bajo demanda de sus portadores calentando el gel. El dispositivo completo está unido a una cinta médica transparente para formar un vendaje flexible de menos de 3 mm de grosor. Los componentes fueron seleccionados para mantener el vendaje de bajo costo y desechable, a excepción del microprocesador, que puede ser reutilizado.

Prototipo para una amplia gama de posibilidades 

"El vendaje inteligente que creamos, con sensores de pH y temperatura y administración de antibióticos, es realmente un prototipo para una amplia gama de posibilidades -asegura Sonkusale-. Uno puede imaginar incrustar otros componentes de detección, como drogas, y factores de crecimiento que tratan diferentes enfermedades en respuesta a distintos marcadores de curación".

Los vendajes inteligentes se han creado y probado con éxito en condiciones in vitro. Se están realizando estudios preclínicos para determinar sus ventajas clínicas in vivo para facilitar la curación en comparación con los vendajes tradicionales y los productos para el cuidado de heridas.