Vendaje inteligente autoadaptable que informa inalámbricamente del estado de la herida
A veces es muy difícil que una herida cicatrice. Infecciones, enfermedades como la diabetes y un sistema inmunitario refrenado son posibles causas de esa dificultad en la cicatrización de una herida. Las heridas cuya cicatrización se retarda pueden durar meses y provocar ansiedad y depresión. En el peor de los casos, pueden poner en peligro la vida de la persona.
En esta fotografía puede verse la electrónica incorporada en el nuevo vendaje. / Jian-Cheng Lai / Bao Research Group / Stanford University
Tradicionalmente, las soluciones para tratar las heridas crónicas han sido escasas y aparatosas. La situación puede que comience a cambiar a partir de ahora, gracias al equipo de Yuanwen Jiang, de la Universidad de Stanford en Estados Unidos. Jiang y sus colegas han desarrollado un vendaje inteligente inalámbrico que ha demostrado una buena capacidad para acelerar la reparación de tejidos mediante la monitorización del proceso de cicatrización y el tratamiento simultáneo de la herida ajustándolo a la evolución de esta.
Este singular vendaje favorece un cierre más rápido de las heridas, aumenta el flujo de sangre nueva al tejido lesionado y mejora la recuperación de la piel al reducir significativamente la formación de cicatrices.
El vendaje inteligente contiene circuitos inalámbricos que utilizan sensores de impedancia/temperatura para controlar la progresión de la cicatrización de la herida. Si la herida está menos cicatrizada o se detecta una infección, los sensores informan a una unidad central de procesamiento para que aplique más estimulación eléctrica en sitio de la herida, a fin de acelerar el cierre del tejido y reducir la infección.
Los investigadores pudieron seguir los datos de los sensores en tiempo real en un smartphone, todo ello sin necesidad de cables.
La capa electrónica, que incluye una unidad microcontroladora, una antena de radio, una memoria, un estimulador eléctrico, biosensores y otros componentes, tiene un grosor de tan solo 100 micras.
Todos estos circuitos se montan sobre un hidrogel especial que está hecho mayormente de un polímero gomoso similar a la piel. El vendaje proporciona estimulación eléctrica curativa al tejido lesionado y recoge datos de biosensores en tiempo real.
El polímero del hidrogel se ha diseñado cuidadosamente para que se adhiera firmemente a la superficie de la herida cuando sea necesario, pero también para que se desprenda limpia y suavemente sin dañar la herida. Este desprendimiento se logra cuando el vendaje es calentado hasta unos pocos grados centígrados por encima de la temperatura corporal, concretamente hasta unos 40 grados.
“Al sellar la herida, el vendaje inteligente protege la herida mientras esta cicatriza”, explica Yuanwen Jiang, coautor del estudio y miembro del laboratorio de Zhenan Bao, de la Universidad de Stanford. “Pero no se trata de una herramienta pasiva. Es un dispositivo de curación activa que podría transformar el estándar de atención médica en el tratamiento de heridas crónicas.”
Se sabe que la estimulación eléctrica, también conocida como galvanotaxis, acelera la migración de los queratinocitos a la zona de la herida, limita las infecciones bacterianas y previene la formación de biopelículas en la superficie de la herida, además de promover de forma proactiva el crecimiento de los tejidos y contribuir a su reparación. Los investigadores lograron combinar esta tecnología tan estudiada con datos de biosensores en tiempo real para crear una nueva modalidad de tratamiento automatizado basado en biosensores.
Jiang y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo vendaje en la revista académica Nature Biotechnology, bajo el título “Wireless, closed-loop, smart bandage with integrated sensors and stimulators for advanced wound care and accelerated healing”.
