Este vendaje inteligente acelera la cicatrización aplicando electricidad en las heridas crónicas

Vendaje experimental

Universidad de Stanford

  • Un nuevo vendaje experimental podría resultar totalmente rupturista para mejorar la calidad de vida de las personas con diabetes: promete acelerar la cicatrización de heridas crónicas mediante estimulación eléctrica.
  • El prototipo inteligente ha sido creado por científicos de la Universidad de Stanford y cuenta con biosensores y un hidrogel gomoso y similar a la piel humana, en contacto con la úlcera.

Las heridas crónicas, como las úlceras cutáneas que sufren las personas diabéticas, pueden tardar mucho en cicatrizar y llegar a provocar amputaciones o incluso la muerte en los casos más graves. Un nuevo dispositivo arroja esperanza para estos pacientes: se trata de un nuevo vendaje experimental capaz de acelerar la cicatrización aplicando estimulación eléctrica.

Desarrollado por científicos de la Universidad de Stanford, el prototipo de vendaje inteligente inalámbrico ha demostrado ser prometedor para acelerar la reparación de los tejidos mediante la monitorización del proceso de curación de la herida y su tratamiento simultáneo. Los resultados han visto la luz en la revista Nature Biotechnology.

Según explica el comunicado publicado en EurekAlert, el dispositivo favorece un cierre más rápido de las heridas, aumenta el flujo sanguíneo al tejido lesionado y mejora la recuperación de la piel, reduciendo significativamente la formación de cicatrices.

Sensores inteligentes, hidrogel y circuitos inalámbricos

Este diagrama ilustra cómo se aplicaría el vendaje en una herida crónica.

El invento cuenta con circuitos inalámbricos que utilizan sensores de impedancia/temperatura para controlar la progresión de la cicatrización de la herida. 

Si la herida está menos curada o se detecta una infección, los sensores informan a una unidad central de procesamiento para que aplique más estimulación eléctrica en el lecho de la herida para acelerar el cierre del tejido y reducir la infección. 

Además, al ser un prototipo inalámbrico, es posible seguir los datos de los sensores en tiempo real en un teléfono inteligente sin necesidad de cables.

El vendaje experimental destaca por ser ultrafino: la capa electrónica —que incluye una unidad de microcontrolador (MCU), una antena de radio, una memoria, un estimulador eléctrico, biosensores y otros componentes— tiene un grosor de solo 100 micras, similar a una capa de pintura de látex.

El circuito se monta sobre un hidrogel ingeniosamente diseñado: se trata de un polímero gomoso muy parecido a la piel humana y que se integra tanto para proporcionar estimulación eléctrica curativa al tejido lesionado como para recoger datos de biosensores en tiempo real. 

El diseño del polímero permite su firme adhesión a la herida cuando hace falta, pero se desprende de forma limpia y suave sin dañar la herida cuando se calienta a unos pocos grados por encima de la temperatura corporal. 

 

"Al sellar la herida, el vendaje inteligente protege mientras se cura", apunta Yuanwen Jiang, coprimer autor del estudio y becario postdoctoral en el laboratorio de Zhenan Bao. Recalca que no es un invento pasivo, sino "un dispositivo de curación activa que podría transformar el estándar de atención en el tratamiento de las heridas crónicas."

La estimulación eléctrica cuenta con el respaldo de la evidencia científica para el tratamiento de las heridas: también conocida como galvanotaxis, acelera la migración de los queratinocitos al lugar de la herida, limita las infecciones bacterianas y evita el desarrollo de biopelículas en las superficies de las heridas, mientras que provoca que los tejidos se reparen y crezcan.

Los sensores que aplican los conocimientos sobre esta tecnología son capaces de detectar los cambios biofísicos en el entorno local, brindando un método robusto, preciso y veloz para medir el estado de la herida en tiempo real.

Estimulación y detección en un mismo dispositivo

El funcionamiento técnico logra que estimulación y detección funcionen en un mismo dispositivo: el vendaje inteligente detecta los cambios de conductividad y temperatura en la piel a medida que la herida se cura, la impedancia eléctrica aumenta cuando las heridas se curan y la temperatura local disminuye cuando la inflamación disminuye. 

En las pruebas realizadas con ratones se pudo comprobar que el vendaje acelera el tiempo de cicatrización en un 25% aproximadamente y aumenta el crecimiento de la piel en un 50%. Los siguientes pasos antes de su aplicación en personas serán ampliarlo al tamaño de uso humano y reducir los costes de producción.

Además, los científicos podrían incorporar más sensores para medir el pH, los metabolitos y los biomarcadores. "Representa una nueva modalidad que permitirá nuevos descubrimientos biológicos y la exploración de hipótesis hasta ahora difíciles de comprobar sobre el proceso de cicatrización humano", señala Artem Trotsyuk, coautor de un artículo sobre el estudio.

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