Cómo funcionan los sensores que se imprimen sobre la piel para monitorear el cerebro y el corazón, sin dolor ni riesgos

Una innovación tecnológica que permite imprimir sensores sobre la piel y circuitos electrónicos directamente en tejidos vivos, evitando calor y químicos tóxicos, se perfila como un avance de gran impacto en la bioelectrónica y la tecnología wearable.

Según detalla Muy Interesante, un equipo internacional de científicos ha desarrollado un método que utiliza polímeros conductores activados solo por luz visible y agua, lo que podría transformar la relación entre la electrónica y el cuerpo humano tanto en hospitales como en futuras aplicaciones domésticas.

De acuerdo con lo publicado en la revista Angewandte Chemie, el nuevo procedimiento elimina la necesidad de materiales tóxicos, temperaturas elevadas o equipos complejos de laboratorio.

Mediante este sistema, los investigadores lograron imprimir circuitos impresos funcionales sobre la piel de ratones anestesiados, lo que demostró no solo la seguridad sino también la eficacia de la técnica. Muy Interesante destaca que las señales cerebrales registradas con estos sensores superaron la claridad de aquellas obtenidas con electrodos metálicos convencionales.

Polímeros activados por luz y agua

El principio de este avance reside en el monómero EEE-COONa, que, tras la exposición a luz azul, se convierte en PEDOT-COONa, un polímero conductor que no requiere de iniciadores químicos, metales ni disolventes orgánicos.

Todo el proceso se realiza bajo una lámpara LED de baja intensidad, en medio acuoso y con la simple presencia de oxígeno, lo que garantiza su compatibilidad con superficies vivas y flexibles. Como indicó el equipo científico citado por Muy Interesante, “los materiales resultantes presentan propiedades eléctricas, electroquímicas y de dispositivo de primer nivel, junto con una compatibilidad excepcional con superficies flexibles y biológicas”.

Durante los ensayos, los especialistas imprimieron patrones conductores sobre la piel de ratones utilizando una solución de EEE-COONa y una mascarilla como guía del diseño. La exposición a la luz permitió que el polímero se formase y quedara adherido a la piel, sin procedimientos adicionales ni tratamiento térmico.

Los electrodos resultantes mostraron una excelente capacidad para comunicarse eléctricamente con los tejidos y permitieron registrar señales cerebrales (EEG) con calidad superior. Tal como recoge Muy Interesante, los autores subrayaron que “los electrodos fotopatroneados mejoran la interfaz entre los electrodos y el tejido, permitiendo registrar señales cerebrales con mayor calidad”.

Aplicaciones potenciales y ventajas

El método no solo es aplicable sobre piel viva, sino también sobre vidrio y tejidos textiles, lo que amplía sus perspectivas hacia la ropa inteligente y sensores portátiles personalizados. Entre sus ventajas se encuentran la ausencia de procedimientos invasivos, la nula incorporación de contaminantes y una fabricación sencilla y potencialmente escalable.

El monómero utilizado, soluble en agua y activable mediante luz, puede mejorar su reacción con antioxidantes como el ácido ascórbico o TEMPOL, optimizando la conductividad. Además, los investigadores adaptaron la tecnología para que funcione con luz roja, utilizando colorantes de clorinas; este ajuste facilita la impresión de circuitos en capas más profundas del cuerpo, por la mayor capacidad de penetración de esta longitud de onda.

Uno de los hitos técnicos destacados por el equipo es la conductividad alcanzada tras un tratamiento con ácido: los films del polímero alcanzaron 221 S/cm, posicionándose entre los valores más altos logrados para procedimientos de estas características. Los polímeros fabricados demostraron también resistencia y estabilidad eléctrica frente a pulsos, un requisito esencial para su futura integración en dispositivos médicos reales.

En el ámbito biomédico, este sistema ofrece múltiples posibilidades: desde sensores sobre la piel destinados a la monitorización cardíaca hasta aplicaciones en dispositivos neuronales y plataformas personalizadas de diagnóstico. Los polímeros conductores son adecuados para su integración en transistores electroquímicos orgánicos (OECTs), sistemas de estimulación neural y otras tecnologías bioelectrónicas avanzadas.

Además, la tecnología probó su eficacia bajo luz roja, logrando mantener un excelente rendimiento eléctrico en condiciones que simulan profundidad tisular. Como concluyeron los autores en declaraciones reproducidas por Muy Interesante, “esta estrategia permite la fabricación escalable de electrónica orgánica y destaca su potencial para aplicaciones bioelectrónicas, como demuestran las grabaciones funcionales de EEG en animales anestesiados”.

La eliminación de reactivos químicos agresivos y la reducción de la temperatura en el proceso representan una tendencia hacia la integración armoniosa de la electrónica en el cuerpo, respetando su naturaleza biológica.

La sencillez del método, basado en luz visible, agua y materiales blandos, allana el camino para una nueva generación de dispositivos personalizados, que van desde prendas inteligentes hasta neuroprótesis o entornos de entrenamiento cognitivo.

Hacia una integración directa de la electrónica en el organismo

La trayectoria de esta innovación marca un punto de inflexión: la incorporación de sensores no consistirá simplemente en adherirlos externamente sobre la piel, sino que será posible integrarlos de manera directa y precisa en el propio organismo, ampliando así el horizonte de la electrónica humana y abriendo nuevas posibilidades en la medicina personalizada.