Un ordenador en miniatura dentro del esqueleto: crean un sensor inalámbrico que se pega a los huesos para monitorizar su salud

Sensor

Gutruf Lab

  • Científicos de la Universidad de Arizona han creado un dispositivo ultrafino que se puede adherir a los huesos y transferir datos acerca de su salud de forma inalámbrica.
  • Se trata de un prometedor sensor flexible del tamaño de un céntimo que no necesita batería ni cableado. En el futuro, podría ayudar a controlar el avance de la osteoporosis o medir la recuperación tras una fractura ósea. 
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En época de tecnología inalámbrica boyante, los sensores abren un nuevo mundo para vigilar el organismo desde dentro, monitorizar la salud de los órganos o incluso liberar fármacos y administrar tratamientos bajo demanda con pastillas inteligentes.

Para echarle un vistazo al esqueleto y monitorizar el avance de enfermedades o la recuperación ante lesiones o fracturas, investigadores de la Universidad de Arizona han creado un dispositivo ultrafino que se adhiere permanentemente a los huesos y es capaz de transferir datos de forma inalámbrica a smartphones u otros dispositivos electrónicos. 

Detallado en un artículo publicado en la revista Nature, el sensor inteligente tiene múltiples aplicaciones para explorar la salud de los huesos, proporcionando información sobre su recuperación después de una lesión o el avance a lo largo del tiempo de enfermedades como la osteoporosis

Bautizados bajo el paraguas de "electrónica de superficie ósea", los dispositivos cuentan con sensores envueltos en un paquete flexible del tamaño de un céntimo y tan finos como una hoja de papel, sin cables ni batería. La energía se puede transmitir desde el exterior mediante la comunicación de campo cercano (NFC).

Comparación del tamaño del sensor de huesos con un centavo estadounidense.
Comparación del tamaño del sensor de huesos con un centavo estadounidense.

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"Como cirujano, lo que más me entusiasma es utilizar las mediciones recopiladas con la electrónica de la superficie ósea para proporcionar algún día a mis pacientes atención ortopédica individualizada", explica David Margolis, cirujano y profesor asistente de cirugía ortopédica en la Facultad de Medicina UArizona - Tucson. 

El innovador y diminuto invento podría contribuir a acelerar la rehabilitación y mejorar la salud tras lesiones traumáticas. "Poder monitorear la salud del sistema musculoesquelético es muy importante", dijo Philipp Gutruf, coautor del estudio.

La interfaz equivale a tener una computadora en miniatura dentro de los huesos. La plataforma tecnológica posibilita la creación de herramientas de investigación para que los científicos descubran cómo funciona el sistema músculo-esquelético y diseñen terapias y tratamientos más precisos y eficaces.

La delgadez extrema del sensor evita que el tejido muscular circundante se irrite o desprenda, adaptándose a la curvatura del hueso. Si fuese un adhesivo tradicional, se caería pocos meses después. 

El desafío fue sorteado por otro de los autores, John Szivek, profesor de cirugía ortopédica e ingeniería biomédica, dotando al dispositivo de partículas de calcio con una estructura atómica similar a las células óseas, de forma que la electrónica se pega al hueso, que "cree que el dispositivo es parte de él y crece hasta cubrir el sensor". 

Mejores decisiones y tratamientos personalizados

En el futuro, un médico podría conectar el dispositivo a un hueso roto o fracturado para controlar el proceso de curación, explorando la rapidez de regeneración y el estado del esqueleto. 

Sería una importante ayuda para la toma de decisiones clínicas, como seleccionar el momento de retirar placas, varillas o tornillos, o modificar las dosis de medicamentos. 

Hasta ahora, el equipo ha probado el dispositivo en animales pequeños y grandes, demostrando que su implantación es posible y que los datos en tiempo real de los huesos se pueden leer con un teléfono inteligente. El resto del camino está todavía por delante.

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