Investigadores españoles desarrollan un parche inteligente que facilita el diagnóstico de la fibrosis quística

MADRID, 22 (EUROPA PRESS)

Un equipo liderado por investigadores el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un dispostivo inteligente basado en una batería de papel que podría usarse para facilitar el diagnóstico de la fibrosis quística.

La enfermedad, que en España padecen alrededor de 2.500 personas, suele diagnosticarse durante un análisis del sudor que, en los pacientes afectados por la enfermedad, es más salado de lo normal.

El nuevo dispositivo, cuyas pruebas se han publicado en 'Microsystems & Nanoengineering', consiste en un parche para la piel, batería y sensor, capaz de generar más o menos potencia según la conductividad del líquido con el que se moja.

Cuando entra en contacto con un líquido, esta especie de tirita activa la reacción electroquímica de los electrodos. Si el líquido analizado es más conductor, es decir, más salado, el dispositivo genera más potencia; si es menos conductor, menos salado, genera menos.

Los investigadores comprobaron primero el principio de operación con la medición del comportamiento de la batería de papel al ser activada con soluciones salinas de distintas conductividades. "Con esto demostramos que la batería era sensible en el rango de conductividades deseado y éramos capaces de distinguir la diferencia entre más salado y menos", ha explicado el investigador del CSIC Juan Pablo Esquivel.

Posteriormente, los científicos desarrollaron el circuito electrónico, que debía trabajar con la misma potencia producida por la batería, para discriminar ese valor de potencia, comparar si estaba por encima o por debajo de un valor umbral determinado y convertirlo en algo que se pudiera leer a simple vista.

Este circuito tenía que ser "muy simple", con el mínimo número de componentes, para que eventualmente pudiera ser totalmente impreso utilizando la tecnología de electrónica impresa.

Finalmente, dieron con el diseño definitivo del dispositivo, que consiste en un transistor, dos diodos, dos resistencias y, para mostrar el resultado, dos pantallas electrocrómicas. Si el resultado es negativo, se enciende una de ellas y, si es positivo para fibrosis quística, se encienden las dos.

"Este parche, que no depende de ninguna fuente de alimentación externa, sería muy fácil de usar y tendría un coste muy bajo, lo que permitiría realizar la medida sin instrumentos médicos externos, normalmente caros, haciéndolo accesible a un mayor número de hospitales y centros de salud", ha resumido Esquivel.

Para la validación del sistema se emplearon 40 dispositivos. Las mediciones se hicieron utilizando soluciones de sudor artificial para evaluar la sensibilidad y especificidad. La conductividad de las soluciones medidas fue ajustada a los valores umbral definidos por la European Cystic Fibrosis Society y el Clinical and Laboratory Standards Institute.

El trabajo se enmarca dentro del proyecto ERC Consolidator Grant SUPERCELL, que tiene como objetivo desarrollar pilas de combustible y baterías de papel para diseñar una nueva generación de dispositivos de diagnóstico in vitro autoalimentados.

"Estas fuentes de energía ecológicas y de un solo uso permitirán alimentar dispositivos portátiles desechables de diagnóstico, como pruebas de embarazo y glucómetros. En todos ellos el mismo fluido que se pretende analizar es empleado como combustible", han especificado desde el CSIC.

PREMIADO Y PATENTADO

El dispositivo, premio al mejor prototipo 2018 de la Organic and Printed Electronics Association, ha sido patentado. Según el CSIC, los investigadores esperan continuar el desarrollo de la tecnología y su validación clínica para transferirlo al mercado y replicar replicando la experiencia que han tenido con la creación de la empresa Fuelium, una 'spin-off' del centro fundada en 2015 por ellos mismos junto con socios del ámbito científico e industrial.

Actualmente, Fuelium licencia en exclusiva una patente propiedad del CSIC y comercializa la tecnología de baterías de papel para aplicaciones de un solo uso. Hasta la fecha, la compañía ha conseguido financiación no dilutiva de fuentes privadas y públicas.