Investigadores del Instituto Tecnológico de California (Estados Unidos) han desarrollado un sensor de sudor inalámbrico que puede detectar con precisión los niveles de cortisol, un compuesto natural que comúnmente se considera la hormona del estrés del cuerpo.
El método común desde hace años para medir el estrés consiste en un cuestionario sobre el estrés. La principal alternativa al cuestionario, un análisis de sangre, puede proporcionar datos cuantitativos, pero requiere que un profesional capacitado extraiga la sangre, y el estrés del procedimiento en sí mismo (ser pinchado con una aguja grande) puede sesgar los resultados de muchas personas.
El desarrollo de un dispositivo económico y preciso para medir el cortisol podría permitir un control más amplio y fácil del estrés, pero también de otras condiciones como la ansiedad, el trastorno de estrés postraumático (TEPT) y la depresión, todas ellas correlacionadas con los cambios en los niveles de cortisol.
Este nuevo sensor está preparado usando un enfoque similar a otro sensor de sudor creado recientemente por estos mismos científicos y que puede medir el nivel de ácido úrico en el torrente sanguíneo, lo cual es útil para monitorear condiciones como enfermedades cardiovasculares, diabetes o enfermedades renales.
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Ese sensor de sudor, y el nuevo que han creado, están ambos hechos de grafeno. Una hoja de plástico se graba con un láser para generar una estructura de grafeno tridimensional con pequeños poros en los que se puede analizar el sudor. Esos poros crean una gran cantidad de superficie en el sensor, lo que lo hace lo suficientemente sensible como para detectar compuestos que sólo están presentes en cantidades muy pequeñas en el sudor. En el nuevo sensor, esos minúsculos poros están acoplados a un anticuerpo específicamente sensible al cortisol, lo que le permite detectar el compuesto.
El sensor fue probado de dos maneras diferentes. En una prueba, se analizó el sudor de un voluntario durante un período de seis días, y se recogieron datos que representaban los niveles de cortisol. En una persona sana, los niveles de cortisol suben y bajan en un ciclo diario. Los niveles alcanzan su punto máximo justo después de que despertarse cada mañana y disminuyen a lo largo del día, y eso es exactamente lo que el sensor detectó.
EXPERIMENTOS CON EL SENSOR
Esta es la primera demostración de un sensor que puede monitorizar de forma no invasiva la fluctuación diaria de cortisol, lo que podría revelar la presencia de condiciones de salud mental. “Los pacientes con depresión tienen un patrón circadiano de cortisol diferente al de los individuos sanos. Con los pacientes de TEPT, es otro diferente”, apuntan los investigadores, cuyo trabajo se ha publicado en la revista ‘Matter’.
En la otra prueba, se registraron cambios en los niveles de cortisol cuando ocurrieron en respuesta a un factor estresante agudo. Esto se hizo a través de dos experimentos. En el primero, se pidió a los sujetos de la prueba que realizaran ejercicios aeróbicos, porque se sabe que el ejercicio intenso causa un fuerte aumento del cortisol. En el segundo, se pidió a los sujetos de prueba que sumergieran sus manos en agua helada, un factor estresante suficiente para provocar la liberación de cortisol. En ambos experimentos, los sensores detectaron inmediatamente un aumento de los niveles de cortisol.
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“Nuestro tiempo de análisis podría ser sólo de unos minutos. Típicamente, un análisis de sangre tarda al menos una o dos horas y requiere una extracción de sangre que induce al estrés. Para el control del estrés, el tiempo es muy importante”, insisten los responsables de esta investigación.
Aunque este sensor puede encontrar muchos usos en las típicas aplicaciones médicas aquí en la Tierra, también está siendo investigado para posibles aplicaciones fuera. En octubre, la NASA anunció que el líder del estudio, Wei Gao, es uno de los seis investigadores seleccionados para participar en estudios sobre la salud de los humanos en misiones al espacio profundo. Gao recibirá financiación para desarrollar la tecnología de sensores en un sistema de vigilancia del estrés y la ansiedad de los astronautas como parte del programa.
