Un equipo de ingenieros y médicos de la Universidad de Minnesota Twin Cities ha diseñado un dispositivo médico único de detección de luz impreso en 3D que se coloca directamente sobre la piel y brinda retroalimentación en tiempo real para correlacionar la exposición a la luz con los brotes de enfermedades. El dispositivo podría ayudar a millones de personas en todo el mundo con lupus y otras enfermedades sensibles a la luz al proporcionar acceso a tratamientos e información más personalizados para determinar qué causa sus síntomas.

La investigación fue publicada en Advanced Science , una revista científica interdisciplinaria premium de acceso abierto. Los investigadores también presentaron una patente en el dispositivo y la tecnología está disponible para licencia.

Según la Lupus Foundation of America, alrededor de 1,5 millones de estadounidenses y al menos 5 millones de personas en todo el mundo tienen algún tipo de lupus. La sensibilidad a la luz es común en las personas con lupus y entre el 40 y el 70 por ciento de las personas con lupus descubren que su enfermedad empeora con la exposición a la luz solar o incluso a la luz artificial en interiores. Los síntomas de estos brotes en pacientes con lupus incluyen erupciones, dolor en las articulaciones y fatiga.

"Trato a muchos pacientes con lupus o enfermedades relacionadas, y clínicamente, es difícil predecir cuándo van a empeorar los síntomas de los pacientes", dijo el dermatólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Minnesota, el Dr. David Pearson y coautor del estudio. "Sabemos que la luz ultravioleta y, en algunos casos, la luz visible, pueden causar brotes de síntomas, tanto en la piel como internamente, pero no siempre sabemos qué combinaciones de longitudes de onda de luz contribuyen a los síntomas". /P>

Pearson había oído hablar de la innovadora impresión 3D personalizada de dispositivos portátiles desarrollados por el profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Minnesota Michael McAlpine y su equipo y se puso en contacto con él para colaborar en la búsqueda de una solución a su problema.

El grupo de investigación de McAlpine trabajó con Pearson para desarrollar el primer dispositivo completamente impreso en 3D de su tipo con un detector de luz UV-visible flexible que se puede colocar sobre la piel. El dispositivo está integrado con una consola portátil personalizada para monitorear y correlacionar continuamente la exposición a la luz con los síntomas.

"Esta investigación se basa en nuestro trabajo anterior en el que desarrollamos un dispositivo emisor de luz completamente impreso en 3D, pero esta vez en lugar de emitir luz, está recibiendo luz", dijo McAlpine, coautor del estudio y profesor de la cátedra de la familia Kuhrmeyer en el Departamento de Ingeniería Mecánica. "La luz se convierte en señales eléctricas para medirla, que en el futuro se puede correlacionar con los brotes de síntomas del paciente".

Sin embargo, McAlpine dijo que desarrollar el dispositivo no fue una tarea fácil. El dispositivo impreso en 3D consta de varias capas de materiales impresos sobre una base de silicona biocompatible. Las capas incluyen electrodos y filtros ópticos. Los filtros se pueden cambiar dependiendo de la longitud de onda de la luz que deba evaluarse. El equipo de investigación también utilizó óxido de zinc para recoger la luz ultravioleta (UV) y convertirla en señales eléctricas. El dispositivo se monta en la piel y se adjunta una consola personalizada para capturar y almacenar los datos.

El equipo de investigación recibió la aprobación para comenzar a probar el dispositivo en sujetos humanos y pronto comenzará a inscribir a los participantes en el estudio.

"Sabemos que estos dispositivos funcionan en el laboratorio, pero nuestro próximo paso es realmente ponerlos en manos de los pacientes para ver cómo funcionan en la vida real", dijo Pearson. "Podemos dárselos a los participantes y rastrear a qué luz estuvieron expuestos y determinar cómo podemos predecir los síntomas. También continuaremos probando en el laboratorio para mejorar el dispositivo".

McAlpine y Pearson dijeron que el proceso de impresión 3D tiene un costo relativamente bajo y algún día podría proporcionar un acceso fácil y rápido al dispositivo sin los costosos procesos de fabricación de los dispositivos tradicionales.

"No hay otro dispositivo como este en este momento con este potencial de personalización y fabricación tan fácil", dijo Pearson. "El sueño sería tener una de estas impresoras 3D en mi oficina. Podría ver a un paciente y evaluar qué longitudes de onda de luz queremos evaluar. Luego podría simplemente imprimirlo para el paciente y dárselo. Podría ser 100 por ciento personalizado a sus necesidades. Ahí es donde va el futuro de la medicina". + Explora más

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