Facilitando la atención al paciente:sensores de pañales autoalimentados que monitorean los niveles de azúcar en la orina

En un estudio reciente, científicos de la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) desarrollaron un novedoso sensor de pañales autoalimentado que genera la electricidad requerida directamente de la orina utilizando una celda de biocombustible. El dispositivo propuesto puede transmitir de forma inalámbrica la concentración de glucosa medida y notificar la presencia de orina, lo que ayuda a prevenir la diabetes y simplifica enormemente la atención al paciente.

Gracias a la ciencia y la medicina moderna, ahora sabemos mucho más sobre los primeros signos de ciertas enfermedades y qué biomarcadores verificar. Lo que es más importante, contamos con los dispositivos y técnicas necesarios para muestrear y analizar convenientemente estos biomarcadores en entornos clínicos para que los médicos, pacientes y cuidadores puedan actuar en consecuencia. En el campo en constante evolución de la tecnología del cuidado de la salud, la electrónica portátil y los biosensores se ven como posibles cambios en el juego, ya que permiten que tanto el personal médico como las personas no médicas controlen de forma remota las variables corporales relevantes.

En el caso específico de la diabetes, el control de los niveles de azúcar en sangre es crucial. Afortunadamente, los niveles de azúcar en la orina brindan información indirecta sobre los niveles de azúcar en la sangre y se pueden usar como un biomarcador alternativo para evitar extraer sangre constantemente. Los sensores se pueden incrustar directamente en sus pañales para medir los niveles de azúcar en la orina en pacientes ancianos o de cuidados a largo plazo. Al transmitir de forma inalámbrica los datos adquiridos, los sensores de pañales pueden simplificar enormemente las tareas de cuidado y control de la salud. Sin embargo, tanto los sensores como los transmisores inalámbricos requieren una fuente de energía para funcionar y poner pilas en los pañales puede ser una solución cuestionable tanto desde el punto de vista ambiental como práctico.

Los científicos de TUS han encontrado una solución a este problema. Han desarrollado un enfoque prometedor para realizar sensores de pañales autoalimentados que pueden generar energía directamente a partir de la orina.

Pero, ¿cómo se genera suficiente electricidad a partir de la orina para alimentar un sensor? La respuesta está en la electroquímica. Los científicos desarrollaron una celda de biocombustible basada en papel que, a través de un par de reacciones de reducción-oxidación, genera energía eléctrica proporcional a la cantidad de glucosa en la orina. Consideraciones importantes en el diseño de tales celdas de biocombustible son la cantidad de orina necesaria para generar suficiente energía y la estabilidad y durabilidad general del dispositivo. Con esto en mente, los científicos desarrollaron un ánodo especial, el terminal negativo de una celda electroquímica, utilizando un proceso conocido como "polimerización de injerto" que les permitió anclar firmemente enzimas reactivas a la glucosa y moléculas mediadoras a una capa de carbono poroso, que sirvió como material conductor base.

"Además de monitorear la glucosa en el contexto de la diabetes, los sensores de pañales se pueden usar para verificar de forma remota la presencia de orina si se abastece de azúcar como combustible por adelantado. En hospitales o sitios de atención de enfermería, donde potencialmente se deben revisar cientos de pañales periódicamente, el dispositivo propuesto podría quitarles un gran peso de encima a los cuidadores", comentó el Dr. Isao Shitanda.

En resumen, el sensor que ha diseñado el equipo del Dr. Shitanda no solo puede prevenir la diabetes, sino también hacer que el manejo de los pañales sea más eficiente y receptivo sin comprometer el medio ambiente. "Creemos que el concepto desarrollado en este estudio podría convertirse en una herramienta muy prometedora para el desarrollo general de biosensores portátiles autoalimentados", dijo el Dr. Shitanda. En resumen, el sensor que ha diseñado el equipo no solo puede prevenir la diabetes, sino también hacer que el manejo de los pañales sea más eficiente y receptivo sin comprometer el medio ambiente. "Creemos que el concepto desarrollado en este estudio podría convertirse en una herramienta muy prometedora para el desarrollo general de biosensores portátiles autoalimentados", dijo.