El parche Super Thin Skin puede controlar el corazón, los músculos, los nervios y otras funciones corporales

Un parche de piel súper delgada que se monta sobre la piel como un tatuaje temporal tiene una variedad de componentes electrónicos que pueden detectar lo que está sucediendo en el cuerpo y comunicarse con el equipo de diagnóstico, revelaron investigadores de la Universidad de Illinois en el diario Ciencia.
El líder del equipo, John A. Rogers, explicó que el circuito del parche es flexible, se arruga y se estira con la piel, sin menoscabar su función. El parche tiene una serie de componentes electrónicos que están montados en un sustrato delgado y elástico e incluye transistores, condensadores de radiofrecuencia, antenas inalámbricas, bobinas de conducción, células solares para energía, LED y sensores.
Rogers dijo:

"Lanzamos todo en nuestra bolsa de trucos a esa plataforma, y ??luego agregamos algunas otras ideas nuevas además de esas, para mostrar que podríamos hacer que funcione".

En primer lugar, el parche está montado sobre una fina lámina de plástico hidrosoluble, y luego se lamina con agua sobre la piel humana, de forma muy parecida a como se aplicaría un tatuaje temporal. De hecho, los componentes podrían aplicarse directamente a un tatuaje temporal en sí mismo, por lo que es prácticamente imperceptible.
El co-líder, Todd Coleman dijo:

"Creemos que esto podría ser un importante avance conceptual en la electrónica portátil, para lograr algo que es casi imperceptible para el usuario. La tecnología puede conectarlo al mundo físico y al cibermundo de una manera muy natural que se siente muy cómodo".

Existen varias aplicaciones biomédicas posibles para el parche cutáneo, explicaron los autores, podrían usarse como sensores EMG o EEG para controlar la actividad muscular y nerviosa. No requieren gel conductivo, pasadores que penetren en la piel, cables voluminosos o cinta adhesiva, que no solo son incómodos para el paciente, sino que también limitan la eficacia del acoplamiento.

Los autores dicen que el parche para la piel es mucho menos engorroso y más cómodo para el paciente que los electrodos tradicionales, ya que tiene completa libertad de movimiento.
Coleman, que ahora trabaja en la Universidad de California en San Diego, dijo:

"Si queremos comprender la función cerebral en un entorno natural, eso es completamente incompatible con los estudios de EEG en un laboratorio. La mejor manera de hacerlo es registrar las señales neuronales en entornos naturales, con dispositivos que son invisibles para el usuario".

Monitorear al paciente en un entorno natural hace que sea más fácil hacerlo continuamente, para el estado cognitivo, el bienestar, la salud y varias funciones corporales y hábitos de rutina, como los patrones de comportamiento durante el sueño.
Un paciente con ALS podría usar un dispositivo electrónico montado en la piel, como este parche cutáneo, para comunicarse o interactuar con las computadoras.

Los investigadores descubrieron que, cuando se aplica a la piel de la garganta, los sensores pueden distinguir el movimiento muscular para el habla simple. Los investigadores incluso han utilizado los parches electrónicos para controlar un videojuego, lo que demuestra el potencial de interacción entre el hombre y la computadora.
Rogers dijo:

"Nuestros dispositivos electrónicos elásticos anteriores no se corresponden bien con la mecanofisiología de la piel. En particular, la piel es extremadamente suave, en comparación, y su superficie puede ser áspera, con una textura microscópica significativa. Estas características exigían diferentes tipos de enfoques y criterios de diseño."

Los científicos de Illinois colaboraron con ingenieros de la Universidad de Northwestern, dirigidos por Yonggang Huang para superar algunos problemas con la mecánica y los materiales. Desarrollaron una geometría de dispositivo en la que los circuitos para varios dispositivos se fabrican como cables minúsculos y ondulados, conocidos como filamentos serpentinos. Cuando se coloca sobre una fina y suave lámina de goma, la forma ondulada y parecida a una serpiente se puede doblar, torcer y arrugar sin perder ninguna funcionalidad.
Huang dijo:

"El desenfoque de la electrónica y la biología es realmente el punto clave aquí. Todas las formas establecidas de electrónica son duras y rígidas. La biología es suave, elástica. Son dos mundos diferentes. Esta es una forma de integrarlos verdaderamente".

Los autores dicen que los parches son fáciles de escalar y fabricar, ya que utilizan adaptaciones simples de las técnicas utilizadas en la industria de los semiconductores. mc10, una compañía cofundada por Rogers, actualmente está trabajando en una forma de comercializar algunas versiones de esta tecnología.
Los investigadores planean agregar la capacidad de Wi-Fi para el dispositivo, así como integrar todo en él para que todos los componentes y circuitos puedan funcionar juntos como un sistema, de forma individual.
Rogers dijo:

"La visión es explotar estos conceptos en sistemas que tienen funcionalidad integrada e independiente, tal vez trabajando en última instancia de forma terapéutica con un control cerrado de retroalimentación basado en sensores integrados, de manera coordinada con el propio cuerpo".

Escrito por Christian Nordqvist