La evaporación del sudor en las almohadillas de papel podría usarse para el transporte de fluidos en dispositivos portátiles durante largos períodos de tiempo. La capa seca resultante de sales apelmazadas conservaría un registro de biomarcadores de interés con "sello de tiempo". Crédito:Orlin D. Velev y coautores, Universidad Estatal de Carolina del Norte
El sudor humano contiene varias biomoléculas que la comunidad de investigadores está explorando para realizar pruebas médicas no invasivas. Analizar el sudor para la investigación, sin embargo, suele ser caro, y los dispositivos suelen ser fiables solo durante un período de tiempo limitado.
Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han construido un dispositivo en papel como modelo de wearables que puede recopilar, Transportar y analizar el sudor en tecnología portátil de próxima generación. Usando un proceso conocido como acción capilar, similar al transporte de agua en las plantas, el dispositivo utiliza la evaporación para absorber el fluido que imita las características del sudor humano en un sensor hasta por 10 días o más. Discuten su trabajo en la revista. Biomicrofluidos .
El trabajo fue una colaboración entre Orlin Velev y Michael Dickey, asesorar la investigación de los estudiantes graduados Timothy Shay y Tamoghna Saha, como parte del NSF Center for Advanced Self-Powered Systems of Integrated Sensors and Technologies. El objetivo es utilizar las propiedades del papel para señalar un camino a seguir para obtener dispositivos a largo plazo.
Un problema central de cualquier dispositivo para analizar el sudor es que el sudor contiene sal, cuales, tras la evaporación, se depositará en un dispositivo e interferirá con el flujo de líquido. El dispositivo del equipo empaqueta densamente cristales de sal depositados, permitiendo un uso más prolongado y una forma de estudiar el momento en que los productos químicos están presentes en el sudor.
"Esperábamos que el flujo del sudor del modelo fuera suprimido por la deposición de una capa de sal dentro de la almohadilla de secado, ", Dijo Velev." Siguiendo el flujo de sudor modelo, nosotros encontramos, bastante sorprendentemente, que una construcción de papel tan simple puede lograr el bombeo y la eliminación continuos del sudor durante períodos muy prolongados ".
Los dispositivos de microfluidos de papel también podrían usarse como parches portátiles para evaluar el curso de ciertas enfermedades o qué tan bien los pacientes se adhieren a los regímenes de medicamentos.
"Los marcadores biológicos o metabolitos de fármacos que se filtran en el sudor del paciente durante un período prolongado se capturarán en la libreta de papel y se conservarán con una marca de tiempo para analizarlos posteriormente. similar a los anillos de los árboles que preservan el registro del desarrollo de los árboles, "Dijo Dickey.
Impulsado por el líquido que atraviesa el papel, el dispositivo no requiere alimentación externa. Su bajo costo también plantea usos para pruebas médicas económicas en poblaciones de pacientes de escasos recursos que luchan por tener acceso a dichas pruebas. Dichos ensayos de parches cutáneos podrían eliminar la necesidad de tomar muestras de sangre.
El equipo ha iniciado una serie de ensayos en humanos para explorar cómo la tecnología proporciona análisis de biomarcadores a más largo plazo. y esperan reanudar los ensayos cuando las medidas de seguridad pandémicas lo permitan.