Desarrollo de un sensor de sudor tipo parche microfluídico (sweat sensor)

1. Valor de Fondo del Sudor: El sudor ha ganado una atención significativa como biomarcador clave para diagnosticar deshidratación y disfunción renal (por ejemplo, uremia), ya que contiene indicadores esenciales que reflejan las concentraciones sanguíneas, como electrolitos y metabolitos (creatinina, urea).

Transición Técnica: Para superar las limitaciones de las almohadillas absorbentes convencionales, como la contaminación y la evaporación, es esencial desarrollar dispositivos microfluídicos flexibles y portátiles que permitan la recolección inmediata y el análisis de alta precisión.

Tendencias Nacionales e Internacionales: Mientras que países como los EE. UU. ya están utilizando tecnologías de monitoreo en tiempo real de IoT en sectores militares y deportivos, existe una necesidad urgente en Corea de asegurar datos fisiológicos optimizados para la población coreana y establecer un sistema robusto de análisis médico.

2. Objetivos Desarrollar una plataforma microfluídica interfazada con la piel integrada con un biosensor SERS para la detección en tiempo real y de alta sensibilidad de sodio y creatinina para monitorear la deshidratación y la salud renal.

3. Plan de Investigación

1. Selección de Sujetos: Reclutar y obtener el consentimiento informado de pacientes que visitan el hospital con enfermedad renal (niveles de creatinina de 1,5 mg/dL o superiores).
2. Calendario Clínico: Realizar el estudio clínico en las fechas programadas de análisis de sangre de rutina de los sujetos.
3. Aplicación del Parche: Aplicar el parche de recolección de sudor y una almohadilla de absorción de control en 1-2 áreas del cuerpo (por ejemplo, centro del pecho, frente).
4. Inducción del Sudor: Inducir la sudoración haciendo que los sujetos esperen en una cámara térmica eléctrica durante 30 minutos.
5. Recolección de Almohadillas de Absorción: Para las almohadillas de control (que no pueden recopilar datos de series temporales), colocar dos inicialmente y recuperarlas durante las etapas iniciales de la secreción de sudor.
6. Recolección del Parche Microfluídico: Medir el volumen de sudor recolectado (~100 uL por sujeto) para calcular la pérdida de sudor, luego sellar y transportar al laboratorio.
7. Procesamiento de Muestras Comparativas: Medir el peso de las almohadillas de absorción antes/después del uso para determinar la pérdida de líquido. Extraer muestras de sudor (~500 uL por sujeto) en microtubos para el transporte.
8. Control de Contaminación: Utilizar hielo seco y contenedores aislados durante el transporte para prevenir la degradación o contaminación de las muestras.
9. Análisis Cuantitativo y Evaluación: Realizar análisis cuantitativo de los niveles de sodio y creatinina de ambas muestras utilizando el método propuesto basado en SERS y herramientas analíticas estándar (HPLC o LC-MS). Comparar los cambios en los biomarcadores y la pérdida de sudor a lo largo del tiempo para evaluar y resumir el estado de hidratación y los patrones de función renal de cada sujeto.