Crean monitor de pH del sudor que informa a los usuarios sobre su estado de salud

Crean monitor de pH de sudor que informa a los usuarios sobre su estado de salud
Agencia Latina de Noticias Medicina y Salud Pública

El sudor, que contiene una amplia gama de marcadores bioquímicos, puede decirnos mucho sobre nuestra salud. Las variaciones en el pH del sudor (es decir, la acidez o la alcalinidad), por ejemplo, pueden decirnos si nuestro cuerpo está deshidratado y pueden ayudar al diagnóstico de las condiciones de la piel como la dermatitis, el acné y otras infecciones cutáneas. En los pacientes diabéticos, el pH del sudor puede servir como un buen indicador de otras condiciones que ponen en peligro la vida, por ejemplo, un pH alto del sudor durante la sudoración excesiva y la sudoración nocturna puede haber sido causada por un período prolongado de baja glucosa en la sangre que justifica la intervención médica.

Un equipo de investigadores del NUS ha creado un "complemento" para un aparato de control de la salud que se puede llevar puesto y que puede informar a los usuarios sobre el estado de su salud a partir del sudor.

El novedoso monitor del pH del sudor, que puede integrarse fácilmente en los rastreadores de fitness existentes o en los relojes inteligentes a un coste muy bajo, es capaz de medir y controlar continuamente el nivel de acidez o alcalinidad del sudor de un usuario junto con el ritmo cardíaco y la concentración de oxígeno. De esta manera, los usuarios pueden disfrutar de una evaluación personalizada y no invasiva de su bienestar las 24 horas del día.

El equipo de investigación está compuesto por el Sr. Ananta Narayanan Balaji, un estudiante de doctorado de NUS Electrical and Computer Engineering, la estudiante de doctorado Sra. Chen Yuan y el Profesor Asistente Shao Huilin de NUS iHealthtech y NUS Biomedical Engineering, así como el Dr. Wang Bo y el Profesor Peh Li-Shiuan de NUS Computer Science.

"La mayoría de los rastreadores y relojes inteligentes actuales pueden medir indicadores de salud como el ritmo cardíaco, los niveles de saturación de oxígeno en la sangre, el número de pasos e incluso el ciclo de sueño, pero no son capaces de rastrear los indicadores de salud a nivel molecular. Por lo tanto, creamos el pH Watch porque el sudor es un fluido corporal de fácil acceso compuesto por una amplia gama de marcadores bioquímicos que pueden utilizarse para controlar el bienestar de los individuos de forma no invasiva",

dijo el Sr. Ananta.

Por qué es importante el pH del sudor

El término 'pH' significa 'potencial de Hidrógeno' y la escala de pH, que mide de cero a 14, proporciona una indicación de cuán ácida o básica (también llamada alcalina) es una sustancia. Un pH de siete es neutro en la escala, mientras que un pH menor de siete es ácido. Una lectura mayor de siete es alcalina. La piel sana tiene típicamente un valor de pH de 5.5.

"Cuando el cuerpo está deshidratado, habrá un aumento en la concentración de sodio en el sudor, lo que se indica por un valor de pH más alto. Un pH equilibrado es también esencial para la salud de la piel - si nuestra piel es demasiado ácida o alcalina, pueden ocurrir condiciones de la piel como la dermatitis y el acné. En el caso de los pacientes diabéticos, un pH elevado en el sudor durante la sudoración excesiva y la sudoración nocturna puede sugerir que el paciente está experimentando un nivel bajo de glucosa en sangre",

explicó el Sr. Ananta.

Cómo funciona el reloj de pH

El reloj de pH inventado por los investigadores de NUS aprovecha los chips de pulsioxímetro existentes en los rastreadores de fitness y los relojes inteligentes que miden la frecuencia cardíaca y los niveles de saturación de oxígeno de los usuarios.

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Los pulsioxímetros consisten en sensores de luz roja e infrarroja que se colocan entre la piel y el dispositivo. Un pulsioxímetro emite luz roja visible e infrarroja invisible sobre la piel de los usuarios y calcula la diferencia entre las longitudes de onda de las dos luces para determinar el contenido de oxígeno en la sangre. En los hospitales, a menudo se colocan en la parte superior del dedo índice del paciente para medir y controlar el nivel de saturación de oxígeno en la sangre del paciente.

El equipo de NUS fabricó un sensor de sudor de pH flexible y de alta respuesta que funciona bien con el pulsioxímetro. Específicamente, el sensor de sudor se fabrica con un material que cambia de color cuando entra en contacto con diferentes pH del sudor; estos cambios de color están diseñados para coincidir con las capacidades de registro del pulsioxímetro. Al integrar este sensor de pH hecho a medida y el algoritmo de detección de pH del equipo en los rastreadores de fitness o smartwatches existentes que ya tienen un pulsioxímetro incorporado, el pH Watch puede monitorizar simultáneamente el valor de pH del sudor del usuario, junto con los valores de frecuencia cardíaca y saturación de oxígeno en sangre en tiempo real, con una precisión de aproximadamente el 90 por ciento.

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"Diseñamos y fabricamos el sensor de pH desde el principio utilizando el polímero de polianilina, que es un material barato, duradero y muy flexible. Se adapta bien a la piel y puede añadirse a cualquier reloj inteligente con oxímetro de pulso para permitir la medición continua del pH del sudor. El sensor puede ser reutilizado durante más de un año, incluso con el uso diario", dijo la Sra. Chen, quien desarrolló el sensor de pH.

"Nuestro reloj de pH funciona de forma muy eficiente. Sólo requiere 20KB de memoria de acceso aleatorio (RAM) para el procesamiento de datos. También es muy eficiente en cuanto a la energía: el sensor de pH es pasivo y no requiere una fuente de energía, mientras que el algoritmo de detección de pH utiliza menos del 0,01 por ciento del consumo total de energía de un reloj inteligente",

dijo el Sr. Ananta, quien desarrolló el algoritmo de detección de pH y el prototipo del sistema.

Añadió: "El sensor de pH puede montarse fácilmente encima de cualquier vestimenta con un oxímetro de pulso. Puede adoptar cualquier forma - una banda para el brazo, el pecho o la cabeza - pero hemos desarrollado un prototipo que se puede llevar como un reloj debido a la popularidad de los artículos de muñeca entre los usuarios. El uso potencial de nuestro reloj de pH no sólo se limita a los atletas, sino que puede ser utilizado por cualquier usuario, ya que sudaríamos durante las actividades diarias como caminar o correr. Además, debido a su naturaleza no invasiva, podría utilizarse como dispositivo de control de salud personal para ancianos y niños".

"Hasta donde sabemos, el pH Watch es la primera demostración de un sensor de sudor reutilizable que puede integrarse fácilmente en los relojes inteligentes de hoy en día con oxímetros de pulso, allanando el camino para la detección ubicua de los biomarcadores",

dijo el profesor adjunto Shao, quien supervisó el proyecto junto con el profesor Peh Li-Shiuan de NUS Computer Science.

Dirección futura

El equipo está actualmente investigando otros biomarcadores en el sudor y explorando el uso de otros sensores existentes para detectar más biomarcadores de sudor.

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