Sensor minúsculo inalámbrico para alertar en tiempo real de problemas cardiacos y pulmonares

Durante un paseo, la respiración de una mujer se vuelve más agitada, y un minúsculo sensor sujeto en su ropa la alerta para que se haga un chequeo por telemedicina. Es un ejemplo del tipo de servicio que en un futuro cercano podría prestarnos un nuevo chip sensor y de cómo un sensor así podría ser de utilidad para la telemedicina (servicios médicos realizados a distancia).

El nuevo sensor es más pequeño que una moneda y registra múltiples señales pulmonares y cardíacas junto con los movimientos del cuerpo.

El avance es obra de investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech) en Estados Unidos.

El mecanismo principal del chip desarrollado por el equipo de Farrokh Ayazi, Pranav Gupta y otros incluye dos capas de silicio finamente fabricadas, que se superponen separadas por un espacio de 270 nanómetros. Llevan un diminuto voltaje.

Las vibraciones de los movimientos corporales y los sonidos ponen en flujo parte del chip, haciendo que el voltaje también fluya, generando así señales electrónicas legibles desde fuera. En las pruebas con humanos, el chip ha registrado con claridad una amplia gama de señales delatadoras del funcionamiento mecánico de los pulmones y el corazón. Además, algunas de estas señales detectadas por el chip sensor a menudo pasan bastante desapercibidas en exámenes realizados con tecnología médica convencional.

El chip sensor, mucho más pequeño que una moneda. (Foto: Georgia Tech / Ayazi lab)

El chip, que actúa como un estetoscopio electrónico avanzado y un acelerómetro, todo en uno, detecta las vibraciones que entran en el chip desde el interior del cuerpo mientras que descarta el ruido proveniente del exterior del cuerpo, como por ejemplo la fricción generada por el roce de algo externo contra la camisa o contra la piel. En cambio, el dispositivo es muy sensible a los sonidos que le llegan del interior del cuerpo, por lo que capta vibraciones útiles incluso a través de la ropa.

El ancho de banda de detección es enorme, incluyendo por ejemplo tonos inaudiblemente agudos. Así, el chip sensor registra de una sola vez detalles sutiles de los latidos del corazón, las ondas del pulso que atraviesan los tejidos del cuerpo, las tasas de respiración y los sonidos respiratorios pulmonares. Además, registra las actividades físicas del portador, como caminar.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Mohammad Moghimi, Yaesuk Jeong y Omer Inan, del Georgia Tech. (Fuente: NCYT Amazings)