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(Inteligencia artificial)
Científicos han creado un implante para la piel que se ilumina cuando detecta que los parámetros biológicos están de fuera control. Un indicador como el del coche que dice cuándo ir al médico
Investigadores japoneses han desarrollado un implante para la piel que brilla de color verde cuando detecta señales de estrés o enfermedad en el cuerpo. El sensor está compuesto por células vivas de la epidermis modificadas genéticamente y emite luz fluorescente cuando surge una inflamación, tal como lo haría el testigo de avería de un coche para avisarnos que hay que llevarlo al taller. Sin embargo, al contrario de lo que sucede con los vehículos, no necesita batería ni cables externos, sino que se alimenta de los propios mecanismos biológicos del organismo.
El dispositivo, descrito en un artículo publicado recientemente en Nature Communications, se basa en células madre epidérmicas, las mismas células que naturalmente mantienen y renuevan la piel a lo largo de toda nuestra vida. Las células del sensor están compuestas por células vivas, por lo que el cuerpo las mantiene naturalmente. En los experimentos de laboratorio, la funcionalidad del sensor se mantuvo durante más de 200 días, ya que las células madre genéticamente modificadas se regeneraban continuamente a través de la epidermis.
"A diferencia de los dispositivos convencionales que requieren fuentes de energía o reemplazo periódico, este sistema se mantiene biológicamente por el propio cuerpo", asegura el profesor Shoji Takeuchi de la Universidad de Tokio y uno de los autores del estudio.
Un chivato para humanos
Según explica el equipo, el descubrimiento partió de una pregunta fundamental: ¿cómo podrían los médicos monitorizar biomarcadores complejos —proteínas que indican estrés o posible enfermedad— directamente dentro del cuerpo sin necesidad de análisis de sangre constantes? "Los enfoques convencionales suelen ser invasivos o proporcionan solo instantáneas en el tiempo", apunta Hiroyuki Fujita profesor emérito de la Universidad de Tokio y otro de los líderes de la investigación.
Fujita y su equipo decidieron probar una piel integrada biológicamente que pudiera captar datos y comunicarlos en forma de luz visible. Esto los llevó a las células madre epidérmicas. El equipo modificó genéticamente estas células para responder a la activación de la ruta NF-κB, que señala inflamación. Cuando la inflamación es detectada, las nuevas células están programadas para expresar proteína fluorescente verde mejorada (EGFP).
Después de crear su piel artificial, los investigadores la trasplantaron en ratones de laboratorio. Según el comunicado del equipo, la piel logró injertarse e integrarse funcionalmente con el tejido del hospedador. Cuando el equipo indujo inflamación, la piel injertada emitió la luz fluorescente verde que esperaban. En efecto, la piel funcionaba exactamente como ese chivato de avería de un coche, alertando visualmente al usuario de que hay algo que no marcha bien y hay que ir al médico.
Un wearable biológico
Las aplicaciones potenciales van mucho más allá del monitoreo de la inflamación en pacientes humanos. Los investigadores sugieren que campos como la medicina veterinaria e investigación animal podrían evitar realizar pruebas invasivas en sujetos que no pueden comunicar verbalmente su enfermedad o dolencia.
Los investigadores sugieren que la tecnología podría adaptarse para monitorizar la fisiología humana más allá del cuidado de la salud. Un sistema así se podría implantar en los atletas de alto rendimiento, como corredores de élite o nadadores profesionales, para ayudarles a entender cuando hay estrés muscular anormal o inflamación, permitiendo un entrenamiento más preciso y la prevención de lesiones antes de que se conviertan en problemas graves.
