Para las personas que tienen hipertensión y ciertas otras afecciones, comer demasiada sal aumenta la presión arterial y aumenta la probabilidad de complicaciones cardíacas. Para ayudar a controlar la ingesta de sal, Los investigadores han desarrollado un sistema de detección inalámbrico flexible y extensible diseñado para llevarse cómodamente en la boca para medir la cantidad de sodio que consume una persona.

Basado en un ultrafino, membrana elastomérica transpirable, el sensor se integra con un sistema electrónico flexible en miniatura que utiliza tecnología Bluetooth para informar de forma inalámbrica el consumo de sodio a un teléfono inteligente o tableta. Los investigadores planean miniaturizar aún más el sistema, que ahora se asemeja a un retenedor dental, al tamaño de un diente.

"Podemos medir de manera discreta e inalámbrica la cantidad de sodio que las personas ingieren a lo largo del tiempo, "explicó Woon-Hong Yeo, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Mecánica Woodruff en el Instituto de Tecnología de Georgia. "Al monitorear el sodio en tiempo real, el dispositivo podría algún día ayudar a las personas que necesitan restringir la ingesta de sodio a aprender a cambiar sus hábitos alimenticios y su dieta ".

Los detalles del dispositivo se informan el 7 de mayo en la primera edición de la revista. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . El dispositivo ha sido probado en tres participantes adultos del estudio que usaron el sistema de sensores durante hasta una semana mientras comían alimentos sólidos y líquidos, incluido jugo de vegetales. sopa de pollo y papas fritas.

Según la Asociación Estadounidense del Corazón, Los estadounidenses en promedio comen más de 3, 400 miligramos de sodio al día, mucho más que el límite de 1, 500 miligramos por día recomienda. La asociación encuestó a mil adultos y descubrió que "un tercio no podía estimar la cantidad de sodio que comían, y otro 54 por ciento pensó que estaba comiendo menos de 2, 000 miligramos de sodio al día ".

El nuevo sistema de detección de sodio podría abordar ese desafío al ayudar a los usuarios a rastrear mejor la cantidad de sal que consumen, Dijo Yeo. "Nuestro dispositivo podría tener aplicaciones para muchos objetivos diferentes relacionados con el comportamiento alimentario para el manejo de la dieta o la terapéutica, "añadió.

La clave para el desarrollo del sensor intraoral fue el reemplazo de la electrónica tradicional de plástico y metal con componentes biocompatibles y ultradelgados conectados mediante circuitos de malla. Los sensores de sodio están disponibles comercialmente, pero Yeo y sus colaboradores desarrollaron una versión de micro-membrana flexible para integrarse con los circuitos híbridos miniaturizados.

"Todo el paquete de sensores y electrónica se integró de manera conforme en un material blando que los usuarios pueden tolerar, "Yeo explicó." El sensor es cómodo de llevar, y los datos se pueden transmitir a un teléfono inteligente o tableta. Eventualmente, la información podría ir a un médico u otro profesional médico para su monitoreo remoto ".

El diseño flexible comenzó con el modelado por computadora para optimizar las propiedades mecánicas del dispositivo para su uso en la cavidad bucal curva y blanda. Luego, los investigadores utilizaron su modelo para diseñar el circuito de nanomembrana real y elegir componentes.

El dispositivo puede controlar la ingesta de sodio en tiempo real, y registrar cantidades diarias. Usando una aplicación, el sistema podría informar a los usuarios que planifican las comidas sobre la cantidad de sal que ya habían consumido de su asignación diaria. El dispositivo puede comunicarse con un teléfono inteligente hasta diez metros de distancia.

Los siguientes pasos para el sensor de sodio son miniaturizar aún más el dispositivo, y pruébelo con usuarios que tengan las condiciones médicas para abordar:hipertensión, obesidad o diabetes.

A los investigadores les gustaría acabar con la pequeña batería, que debe recargarse diariamente para mantener el sensor en funcionamiento. Una opción sería alimentar el dispositivo de forma inductiva, que reemplazaría la batería y el circuito complejo con una bobina que podría obtener energía de un transmisor fuera de la boca.

El proyecto surgió de un objetivo a largo plazo de producir un sistema de sabor artificial que pueda sentir la dulzura, amargura, pH y salinidad. Ese trabajo comenzó en Virginia Commonwealth University, donde Yeo fue profesor asistente antes de unirse a Georgia Tech.