Un equipo de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) ha desarrollado un dispositivo portátil que produce imágenes en 3D de alta resolución de la piel humana en 10 minutos. El equipo dice que el dispositivo portátil de mapeo de la piel podría usarse para evaluar la gravedad de las afecciones de la piel como el eccema y la psoriasis.

El mapeo tridimensional de la piel podría ser útil para los médicos, ya que la mayoría de los equipos utilizados para evaluar las afecciones de la piel solo proporcionan imágenes bidimensionales de la superficie de la piel. Como el dispositivo también traza la profundidad de las crestas y surcos de la piel hasta 2 mm, también podría ayudar a controlar la cicatrización de heridas. El dispositivo presiona una película especialmente diseñada sobre la piel del sujeto para obtener una impresión de hasta 5 por 5 centímetros, que luego se somete a una carga eléctrica, generando una imagen 3-D.

Los investigadores diseñaron e imprimieron en 3D un prototipo de su dispositivo utilizando ácido poliláctico (PLA), un bioplástico biodegradable. El dispositivo que funciona con batería, que mide 7 cm por 10 cm, pesa solo 100 gramos.

El prototipo hecho en NTU se desarrolla a una fracción del costo de los dispositivos con tecnologías comparables, como las máquinas de tomografía de coherencia óptica (OCT), que puede costar miles de dólares y pesar hasta 30 kilogramos.

Profesor asistente Grzegorz Lisak de la Escuela de Ingeniería Civil y Ambiental de NTU, quien dirigió la investigación, dijo, "Nuestro no invasivo, Se podría usar un dispositivo simple y económico para complementar los métodos actuales de diagnóstico y tratamiento de enfermedades de la piel. En las zonas rurales que no tienen fácil acceso a la atención médica, El personal sin formación médica puede hacer mapas de la piel con el dispositivo y enviarlos a los médicos para su evaluación ".

Proporcionar un comentario independiente sobre cómo el dispositivo puede ser útil para los médicos. Dr. Yew Yik Weng, un dermatólogo consultor en el Centro Nacional de la Piel y un profesor asistente en la Escuela de Medicina Lee Kong Chian de NTU, dijo:"La tecnología es una forma interesante de mapear la textura de la superficie de la piel humana. Podría ser un método útil para mapear la textura de la piel y la cicatrización de heridas en 3-D, que es especialmente importante en la investigación y los ensayos clínicos. Como el dispositivo funciona con baterías y es portátil, hay mucho potencial en su desarrollo como una herramienta para la evaluación en el punto de atención en entornos clínicos ".

El profesor asistente Dr. Yew dijo:"El dispositivo podría ser especialmente útil en estudios relacionados con la cicatrización de heridas, ya que actualmente carecemos de una herramienta que mapee la longitud y la profundidad de las crestas de la piel. En la actualidad, confiamos en fotografías o mediciones en nuestros ensayos que solo podrían proporcionar una evaluación 2-D ".

Primer autor del estudio, Sr. Fu Xiaoxu, un doctorado estudiante de la Escuela de Ingeniería Civil y Ambiental de NTU, dijo:"El dispositivo de mapeo de piel en 3D es fácil de usar. Además, una batería seca de 1,5 V es todo lo que se necesita para hacer funcionar el dispositivo. Es un ejemplo de un básico, aplicación aún muy eficaz de la electroquímica, ya que no se requiere ningún hardware electrónico caro ".

Publicado en la revista científica Analytica Chimica Acta este mes, la tecnología fue desarrollada por Asst Prof Lisak, quien también es Director del Centro de Recuperación de Residuos y Recursos en el Instituto de Investigación del Agua y el Medio Ambiente de Nanyang (NEWRI) y su Ph.D. estudiante, Sr. Fu Xiaoxu.

La solución 'dorada' para el mapeo de piel en 3D

El componente clave del dispositivo NTU es un polímero llamado PEDOT:PSS [1], comúnmente utilizado en paneles solares para convertir la luz en electricidad. Sin embargo, el equipo encontró un uso diferente para su conductividad eléctrica:reproducir patrones de piel en una película recubierta de oro. Se utiliza oro ya que tiene una excelente conductividad eléctrica y flexibilidad.

Para usar el dispositivo, una persona presiona un botón para presionar la película dorada sobre la piel del sujeto para obtener una impresión. Esto causa sebo una sustancia aceitosa producida por la piel, para ser transferido a la película, creando una huella de la superficie de la piel.

Próximo, la huella de la piel se transfiere al dispositivo portátil donde se sumerge un juego de electrodos en una solución. Con otra pulsación de un botón el dispositivo activa un flujo de carga eléctrica, causando que PEDOT:PSS se deposite en las superficies de la película recubierta de oro en áreas que no están cubiertas de sebo. Esto da como resultado un mapa tridimensional de alta resolución de la piel, que refleja las crestas y surcos de la piel del sujeto.

Usando piel de cerdo como modelo, los investigadores demostraron que la tecnología era capaz de mapear el patrón de varias heridas como pinchazos, laceraciones, abrasiones, e incisiones.

El equipo también demostró que incluso la compleja red de arrugas en el dorso de una mano humana podía capturarse en la película. La película delgada también es lo suficientemente flexible como para mapear características en áreas de piel irregulares, como los pliegues de un codo y huellas dactilares.

El profesor asistente Lisak agregó:"El dispositivo también ha demostrado ser efectivo para levantar huellas dactilares y brinda una imagen en 3-D de alta resolución de sus características". (Ver imagen 2)

Comentando los usos potenciales del dispositivo, El Dr. Yew agregó:"El dispositivo puede ayudar en la identificación de huellas dactilares, que se realiza comúnmente en análisis forense. El dispositivo podría ofrecer un mayor grado de precisión a la hora de diferenciar entre impresiones similares. debido a la naturaleza tridimensional de sus imágenes ".

Para validar aún más su eficacia, the team is exploring conducting clinical trials later this year to test the feasibility of their device, as well as other potential therapeutic uses.