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SALUD. Llegan las lentes de contacto inteligentes

 

Colocación de una lente de contacto personalizada en un ojo. dimid_86 / iStock

La detección directa de los signos vitales en el ojo podría mejorar enormemente el tratamiento del glaucoma.

Cuando se usa lentes de contacto, la expectativa es experimentar una mejor visión del mundo externo, enfocando rostros, pantallas y más. Pero, ¿y si también pudiera controlar el mundo interno, no la mente, sino los signos vitales de su cuerpo? Hasta ahora, los lentes de contacto con sensores integrados para medir la presión intraocular (PIO) son demasiado rígidos, voluminosos e incluso pueden bloquear parcialmente la visión. Peor aún, algunos incluso carecen de la sensibilidad necesaria para hacer el trabajo. Hasta ahora.

Se acaba de probar con éxito un diseño revolucionario en voluntarios: una lente de contacto suave y transparente capaz de tomar medidas cuantitativas de la PIO en tiempo real, utilizando un teléfono inteligente, según un nuevo estudio publicado en la revista Biomedical Engineering. 

Lo más importante es que el nuevo dispositivo realizó con éxito todas las funciones de forma inalámbrica sin inducir inflamación para los 10 participantes humanos, y esto podría tener serios beneficios para las personas que padecen glaucoma.

La lente de contacto inteligente detecta un síntoma clave del glaucoma

La nueva lente de contacto utiliza una antena inalámbrica , un sensor de tensión, condensadores, emplea un metal estirable que se interconecta, resistencias y un circuito integrado para permitir la comunicación inalámbrica. Cuando el dispositivo se probó en conejos, generó mediciones comparables a las de un tonómetro comercial, y demostró ser perfectamente seguro cuando se probó en 10 humanos, sin observar ninguna inflamación. El dispositivo puede medir los signos vitales básicos, incluida la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal, la actividad eléctrica del corazón, además de las concentraciones de glucosa, lactato y alcohol en los fluidos corporales como el sudor, las lágrimas y la saliva. Medir todo esto continuamente es crucial en el diagnóstico de una amplia gama de enfermedades.

Desde el punto de vista médico, los ojos son una opción adecuada para medir estos signos vitales, ya que pueden exponer los sensores eléctricos a muestras continuas de fluidos lagrimales, donde un dispositivo portátil podría registrar e informar señales del ojo. Esto podría diagnosticar varias enfermedades a partir de afecciones oculares, pero el estudio reciente se centró en la capacidad de la tecnología para detectar el glaucoma.

El glaucoma es una neuropatía óptica que a menudo conduce a una pérdida irreversible de la visión, y la PIO es el único factor de riesgo que los científicos están seguros de que podemos controlar, lo que significa que el único medio que tenemos para tratar el glaucoma es reducir la PIO. Normalmente, la medición de la PIO se realiza con varias formas de tonometría, pero carecen de la especificidad clínica necesaria para una monitorización totalmente eficaz. Para superar esto, el nuevo diseño de lentes de contacto inteligentes se presentó como un candidato prometedor para la tecnología de detección portátil, que es capaz de mantener el contacto físico con la córnea y detectar la expansión del limbo corneal, un síntoma clave de un salto en la PIO. .

El nuevo diseño de lentes de contacto aún enfrenta muchos desafíos

En otras palabras, la nueva lente de contacto inteligente puede monitorear el avance del glaucoma hasta un grado significativo de especificidad con tecnología mínimamente invasiva, comparable a las lentes de contacto comunes. Pero todavía hay desafíos por delante para el diseño novedoso antes de que pueda implementarse a escala masiva. Por ejemplo, los sensores convencionales que usan metales o semiconductores carecen de la sensibilidad para detectar las sutiles deformaciones de la lente que crean las fluctuaciones de la PIO, específicamente, deformaciones de la lente de solo 0.03% en tensión de tracción por mm Hg.

Además, se necesitan circuitos bastante complejos para amplificar la modesta señal del biosensor, para que los datos de las lentes no se ahoguen en el ruido electromagnético de fondo. Los materiales electrónicos rígidos en los sensores, antenas metálicas, circuitos integrados y estructuras interconectadas pueden bloquear la visión humana y potencialmente dañar la córnea y el párpado. Nadie quiere ponerse un lente de contacto en el ojo si existe la posibilidad de que le corte el interior del párpado. Finalmente, la medición de las bioseñales de las lentes de contacto inteligentes requiere un equipo voluminoso, lo que limitaría el rango de movimiento de un usuario que podría preferir salir al aire libre o en cualquier lugar además del entorno clínico.

Hay mucho que lograr antes de que estas lentes de contacto inteligentes puedan convertirse en una herramienta de diagnóstico confiable para entornos clínicos, y mucho menos en una alternativa popular impulsada por el mercado a las visitas regulares al médico y al optometrista. Pero este estudio reciente representa un avance loable, uno que podría indicar una forma nueva y sencilla de monitorear, diagnosticar y ayudar en el tratamiento de algunas de las enfermedades más difíciles de manejar, incluido el glaucoma.

Más información: 

Kyunghun Kim, Ho Joong Kim, Haozhe Zhang, Woohyun Park, Dawn Meyer, Min Ku Kim, Bongjoong Kim, Heun Park, Baoxing Xu, Pete Kollbaum, Bryan W. Boudouris, Chi Hwan Lee. All-printed stretchable corneal sensor on soft contact lenses for noninvasive and painless ocular electrodiagnosis. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-21916-8

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