Las heridas que en algunas personas sanan sin dificultad, en otras el proceso de cicatrización se eterniza y deriva en infecciones. El cuerpo a veces necesita un pequeño empujón para mantenerse sano: cuando una simple tirita no es suficiente, puede que la solución sea un apósito inteligente compuesto por un circuito electrónico capaz de estudiar la herida y ayudar a curarla.

Enfermedades como la diabetes o los problemas inmunitarios son algunas de las causas de las heridas crónicas que acaban generando problemas de salud de mayor gravedad. Para estos enfermos, investigadores de la Universidad de Stanford ha creado un parche electrónico inteligente fácil de colocar y retirar.

Los resultados de las primeras pruebas en animales se han publicado en la revista Nature, donde defienden que su invento promueve el cierre rápido de la herida, aumentando el flujo de sangre nueva en el tejido lesionado y reduciendo significativamente la creación de cicatrices cuando la piel se recupera.

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El equipo a cargo de este invento ve en él, además de un sistema para tratar pacientes, una herramienta para estudiar la salud y dar con nuevos descubrimientos biológicos. "Creemos que representa una nueva modalidad que permitirá la exploración de hipótesis sobre el proceso de curación humana que antes eran difíciles de probar", dice Artem Trotsyuk, coautor del estudio y Profesor de Ingeniería Biomédica en la Universidad de Arizona en Tucson, aunque antes trabajaba en la Escuela de Medicina de Stanford.

Curar y estudiar

Este parche electrónico tiene un triple objetivo: proteger, estudiar y curar. Al cubrir la herida con un hidrogel, queda aislada de suciedad y bacterias externas que puedan agravar el problema. Es la misma función básica que se consigue actualmente con las vendas o tiritas tradicionales. 

A esta utilidad tradicional se suman las dos siguientes funciones, en las que el parche inteligente recurre a la electrónica y la biotecnología para influir en el proceso de curación, mientras lo analiza. La piel se recupera bajo la tirita electrónica y es monitorizada en todo momento. Como si de un reloj inteligente se tratara, el dispositivo también transmite al médico los avances en el proceso de curación.

Parche electrónico de distintos ángulos. Universidad Stanford-Nature Omicrono

En pruebas realizadas con ratones se registró que el uso del dispositivo acelera los tiempos de curación en aproximadamente un 25% y estimula el crecimiento de la piel en aproximadamente un 50%. Así, los resultados pueden entenderse como muy prometedores, aunque todavía haya que comporbar su eficacia en los seres humanos.

Su composición

Para conseguir estos múltiples beneficios, la capa electrónica se compone de un microchip (MCU), una memoria, un estimulador eléctrico, biosensores y otros componentes como una antena de radio. Con este equipo, la tirita tiene un grosor de solo 100 micrones, el equivalente al grosor de una sola capa de pintura de látex.

Componentes del parche electrónico. Universidad Stanford-Nature Omicrono

Todo el circuito se monta sobre un hidrogel, un polímero gomoso similar a la piel que facilita la estimulación eléctrica sobre el tejido lesionado para acelerar la curación y evitar infecciones. De momento, este material se ha probado en animales, y las pruebas con humanos determinarán en los próximos meses su compatibilidad con la piel de los enfermos.

Curando más rápido

Los biosensores permiten al parche recopilar datos sobre la temperatura y la impedancia eléctrica de la herida. Investigaciones anteriores han demostrado que la impedancia aumenta a medida que se curan las heridas, al contrario que la temperatura, que desciende según la piel se va recuperando y se reduce la inflamación de la zona. 

Parche electrónico. Universidad Stanford-Nature Omicrono

El parche analiza estos dos indicadores para determinar si es necesario su actuación. Los datos sobre la evolución de la herida se envían mediante la antena de radio a un móvil desde el que un médico puede valorar si el parche está funcionando. De esta forma, es posible conocer cuándo está lista la piel para liberarse de la protección sin tener que retirar la tirita con cada revisión.

Una vez se decide retirar el adhesivo para comprobar la completa curación de la herida, el hidrogel está diseñado para retirarse limpia y suavemente sin dañar de nuevo la herida. Para ello solo es necesario calentarlo unos pocos grados por encima de la temperatura corporal, es decir, aplicar calor hasta los 40 grados.

Próximos pasos

El proyecto ha dado como resultado un prototipo muy prometedor, como indican los investigadores, pero aún hay trabajo por delante para llevar estas tiritas inteligentes hasta los pacientes que lo necesiten. Para empezar, hay que escalar el dispositivo al tamaño de los humanos y las diferentes heridas de gravedad que pueda tener una persona.

Todavía existen algunos obstáculos que hace peligrar el uso clínico de este parche, como el posible rechazo del hidrogel en la piel. Existe el riesgo de una reacción a los componentes y una mala combinación entre el gel y la piel que podría causar irritación.

Tirita para proteger heridas. Diana Polekhina en Unsplash Omicrono

En segundo lugar, hay que ajustar el proceso de fabricación para elevarlo a una escala mayor, reduciendo costes y resolviendo algunos problemas de almacenamiento de datos a largo plazo. 

Por último, los investigadores quieren ampliar las capacidades de su invento, sumando otros sensores que aún no han integrado. Eso permitiría recabar más datos sobre la salud de la persona, ya que podría medir los metabolitos (sustancias que el organismo elabora con los procesos químicos corporales), distintos biomarcadores y el pH de la piel.

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