Un parche para la piel facilita el diagnóstico de la fibrosis quística

La fibrosis quística es la enfermedad rara más común en Occidente.

Es hereditaria y se caracteriza por afectar a las zonas del cuerpo que producen secreciones y las infecciones que provoca en el pulmón (por acumulación de moco), así como en otras partes del cuerpo como el hígado, el páncreas y el sistema reproductor.

Esta enfermedad de las glándulas mucosas y sudoríparas se suele detectar con un análisis del sudor, que, en los pacientes afectados, es más salado de lo normal. Considerando este aspecto, investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) (España) presentan ahora un parche cutáneo autoalimentado que facilita su diagnóstico.

El componente clave del parche es una batería de papel, de 8 cm de largo por 4 cm de ancho, que se activa al absorber el sudor y actúa a la vez de sensor y acumulador. Genera más o menos potencia según la conductividad del líquido con el que se moja. Si este es más conductor (más salado), genera más potencia; y si es menos, genera menos.

“Este parche, que no depende de ninguna fuente de alimentación externa, sería muy fácil de usar y tendría un costo muy bajo, lo que permitiría realizar la medida sin instrumentos médicos externos, normalmente caros, haciéndolo accesible a un mayor número de hospitales y centros de salud”, explica uno de los autores.

El dispositivo incluye un sencillo circuito electrónico, con el mínimo número de componentes para facilitar su impresión. En conjunto consiste en un transistor, dos diodos, dos resistencias y, para mostrar el resultado, dos pantallas electrocrómicas. Si el resultado es negativo, se enciende una de ellas y, si es positivo para fibrosis quística, se encienden las dos.

Para la validación del sistema, se emplearon 40 prototipos. Las mediciones se hicieron utilizando soluciones de sudor artificial para evaluar la sensibilidad y especificidad. La conductividad de las soluciones medidas fue ajustada a los valores umbral definidos por la European Cystic Fibrosis Society y el Clinical and Laboratory Standards Institute.

Neus Sabaté, profesora ICREA e investigadora principal del proyecto afirma: “Este trabajo demuestra la capacidad de crear nuevos dispositivos de diagnóstico autoalimentados mediante la combinación del potencial que ofrecen las tecnologías de electrónica impresa, la microfluídica y las fuentes de energía electroquímica integradas en sustratos de papel. De hecho, ya estamos explorando la viabilidad de este dispositivo para otras aplicaciones como el análisis del sudor en deportistas o el nivel de salinidad del agua de riego”.

El trabajo se enmarca en el proyecto ERC Consolidator Grant SUPERCELL, que tiene como objetivo desarrollar pilas de combustible y baterías de papel para diseñar una nueva generación de dispositivos de diagnóstico in vitro autoalimentados. Estas fuentes de energía ecológicas y de un solo uso permitirán alimentar dispositivos portátiles desechables de diagnóstico, como pruebas de embarazo y glucómetros. En todos ellos el mismo fluido que se pretende analizar es empleado como combustible.

El dispositivo, Premio al mejor prototipo 2018 de la Organic and Printed Electronics Association, está licenciado a la empresa Fuelium, una spin-off del CSIC fundada en 2015 por los investigadores junto con socios del ámbito científico e industrial. Esta licencia en exclusiva la patente propiedad del CSIC y comercializa la tecnología de baterías de papel para aplicaciones de un solo uso.