Mascarilla inteligente que vigila en tiempo real la salud de la persona por su aliento

El aliento exhalado de una persona, que proporciona información que podría revelar diversos conocimientos sobre la salud, ha venido siendo difícil de analizar en tiempo real. Ahora, una novedosa "mascarilla inteligente" ofrece una monitorización en tiempo real y no invasiva de lo que exhalan las personas.

La mascarilla, denominada EBCare, captura y analiza el condensado del aliento exhalado y ofrece una prometedora solución para el análisis continuo del condensado del aliento a un coste asequible.

“La importancia de EBCare radica en su papel como plataforma de investigación versátil, práctica, eficiente y en tiempo real en varios ámbitos médicos, proporcionando una herramienta robusta y efectiva para este tipo de estudios clínicos y médicos avanzados en el futuro”, aseguran los autores del estudio.

Epidemias recientes de enfermedades respiratorias, como la COVID-19, han resaltado la necesidad de métodos más completos para el seguimiento de enfermedades respiratorias.

El aliento humano contiene una multitud de marcadores moleculares, desde compuestos orgánicos volátiles y sustancias inorgánicas hasta citoquinas y patógenos, exhalados como gases, aerosoles o gotas.

Aunque el análisis de estos biomarcadores en tiempo real podría mejorar en gran medida los diagnósticos, la monitorización y la gestión de diversas condiciones respiratorias y metabólicas, las herramientas actuales para estudiar el condensado del aliento exhalado son muy limitadas.

Con el propósito de superar esas limitaciones, un equipo encabezado por Wenzheng Heng, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Estados Unidos, desarrolló la citada mascarilla inteligente, que se puede llevar puesta tan fácilmente como una mascarilla de las empleadas como protección por mucha gente durante la pandemia de COVID-19.

La mascarilla EBCare puede analizar en tiempo real las sustancias químicas presentes en el aliento de una persona. (Foto: Caltech / Wei Gao / Wenzheng Heng)

La mascarilla es mecánicamente suave así como microfluídica. Está diseñada para el análisis continuo y no invasivo del condensado del aliento exhalado.

A diferencia de los voluminosos dispositivos tradicionales que necesitan refrigeración externa para condensar el vapor del aliento, EBCare utiliza tecnologías de enfriamiento pasivo en tándem que integran enfriamiento evaporativo con hidrogel, enfriamiento radiativo con metamateriales y un dispositivo con alta conductividad térmica.

El sistema EBCare permite una monitorización continua gracias a un diseño microfluídico bioinspirado que imita la acción capilar en las plantas y utiliza una superficie interna hidrofílica para dirigir el condensado del aliento exhalado al depósito de sensores.

Posteriormente, el condensado del aliento se transfiere a la superficie externa del dispositivo, donde contribuye a una fuente continua de agua para el enfriamiento evaporativo del hidrogel.

Los autores del estudio han demostrado cómo la mascarilla permite la monitorización de biomarcadores del aliento exhalado con alta precisión, siendo transmitidos los datos de forma inalámbrica vía Bluetooth a una aplicación móvil.

El sistema fue puesto a prueba a través de varios ensayos piloto en los que participaron individuos sanos y pacientes diagnosticados con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) o asma. También se probó en pacientes después de una infección por COVID-19.

El estudio se titula “A smart mask for exhaled breath condensate harvesting and analysis”. Y se ha publicado en la revista académica Science. (Fuente: AAAS)