Afecciones como las úlceras, quemaduras o complicaciones quirúrgicas pueden provocar lesiones difíciles de cicatrizar y con un alto peligro de infección. El dispositivo diseñado por ingenieros del Instituto Tecnológico de California es inalámbrico, adherible y permite monitorizar en tiempo real el estado metabólico e inflamatorio de las heridas.
Un equipo de investigación del Instituto Tecnológico de California (CALTECH), en EE UU, ha desarrollado un parche bioelectrónico para controlar heridas de infección crónica. Se trata de un sistema inalámbrico y elástico que favorece la cicatrización mediante estimulación eléctrica y tratamiento farmacológico en el lugar de la lesión. El dispositivo ha demostrado acelerar la curación en ratones diabéticos.
“Este parche permite monitorizar en tiempo real el estado metabólico e inflamatorio de la lesión para una terapia combinada de circuito cerrado en el tratamiento de heridas crónicas”, explica a SINC Wei Gao, ingeniero biomédico del CALTECH y coautor del trabajo.
Esperamos que esta tecnología pueda acelerar la cicatrización y reducir la carga económica de los pacientes
Las heridas crónicas que no cicatrizan afectan a más de 6,7 millones de personas solo en Estados Unidos, lo que supone un gasto médico superior a los 25.000 millones de dólares (unos 23.300 millones de euros) para quienes padecen úlceras diabéticas, quemaduras, complicaciones quirúrgicas y otras afecciones.
Los investigadores esperan que este tratamiento sea más eficaz y económico que los actuales. / Wei Gao/Instituto Tecnológico de California
Gao comenta a SINC que “el precio del dispositivo podría rondar los 50 dólares (46 euros)”. La herramienta también “constaría de una parte electrónica reutilizable y un parche sensor desechable, este último valorado en unos pocos dólares”. El investigador espera que “esta tecnología pueda acelerar sustancialmente el proceso de cicatrización de las heridas crónicas y reducir la carga económica de los pacientes”.
El sistema puede aplicarse fácilmente a la piel humana mediante un adhesivo médico. Es tan fácil como poner un vendaje en una herida
Por otro lado, los tratamientos actuales para curar las heridas crónicas pueden ser invasivos. Además, las infecciones bacterianas son frecuentes, lo que impide una cicatrización adecuada y a veces provoca enfermedades graves e incluso la muerte. El sistema diseñado por el CALTECH “puede aplicarse fácilmente a la piel humana mediante un adhesivo médico. Es tan fácil como aplicar un vendaje a una herida abierta”, describe Gao a SINC.
El dispositivo es un adhesivo sencillo de aplicar. / Wei Gao/Instituto Tecnológico de California
Estudios anteriores ya habían demostrado que la estimulación eléctrica acelera la cicatrización de las heridas, pero el equipo necesario puede ser voluminoso y poco práctico. Los últimos avances en bioelectrónica también han permitido el uso de biosensores flexibles y portátiles para monitorizar las heridas con marcadores fisiológicos como el pH, la temperatura o la glucosa. Sin embargo, los investigadores se preguntaban si estos dispositivos podrían ser eficaces en la práctica sin más pruebas.
El parche desarrollado por el CALTEC, con una placa de circuito impreso flexible, puede monitorizar varios biomarcadores fisiológicos del progreso de la cicatrización y la aparición de infecciones, así como controlar la administración de fármacos mediante un hidrogel electroactivo y aplicar voltaje para promover la cicatrización en el lugar de la herida.
El parche fue probado en ratones con diabetes. / Wei Gao/Instituto Tecnológico de California
“Esta tecnología puede aplicarse a una amplia gama de heridas crónicas que no cicatrizan”, afirma el ingeniero a SINC. No obstante, también existen otros posibles usos: “Podría utilizarse como sensor portátil en la piel para analizar fluidos corporales como el sudor o el líquido intersticial. El sistema bioelectrónico también puede ser útil para la gestión personalizada de la salud”.
Los científicos del CALTECH instalaron el dispositivo en ratones diabéticos que se movían libremente para acelerar la cicatrización de heridas durante 14 días. Los resultados de la investigación demostraron su gran capacidad de adhesión, elasticidad y flexibilidad.
"Prevemos que el parche portátil integrado y diseñado a medida podría servir de plataforma más eficaz, totalmente controlable y fácil de implantar para la monitorización y el tratamiento personalizados de heridas crónicas con efectos secundarios mínimos", concluyen los investigadores.
Referencia:
Gao, W. et al. “A stretchable wireless wearable bioelectronic system for multiplexed monitoring and combination treatment of infected chronic wounds”. Science Advances (marzo, 2023)
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