Estudiante diseña venda inteligente para monitorear heridas

El joven mexicano de tan solo 25 años de edad, David Gómez Calderón, junto con un grupo multidisciplinario de la Universidad de Nottingham, Reino Unido, trabaja en el diseño y desarrollo de una venda inteligente para el monitoreo de las heridas.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Gómez Calderón indicó que actualmente la manera más común de monitorear una herida es quitar la venda y observar directamente; sin embargo, esto interrumpe el proceso de cicatrización.

Por tal razón, el joven, como parte de sus estudios de doctorado en ingeniería eléctrica y electrónica, que realiza con apoyo de una beca del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), pensó en desarrollar una venda inteligente a través de la cual los médicos pudieran estar monitoreando las heridas de los pacientes.

Así, bajo la asesoría de los investigadores Stephen P. Morgan, Serhiy Korposh y Barrie Hayes Gill, Gómez Calderón trabaja en el desarrollo de dicha venda que tiene un sensor de humedad de fibra óptica que permite estar analizando constantemente la herida sin interrumpir el proceso de cicatrización.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el becario explicó cómo es esta venda, cómo funciona y qué impacto tendrá.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Por qué es importante monitorear las heridas?

David Gómez Calderón (DGC): Es importante monitorear una herida para observar su evolución y saber si está sanando correctamente. Sin embargo, las técnicas más comunes usadas para observar una herida, como remover la venda para inspeccionar su estado, suelen interrumpir o afectar la cicatrización.

AIC: ¿En qué consiste su proyecto?

DGC: Dada la problemática mencionada, el proyecto de doctorado consiste en el desarrollo de sensores de fibra óptica implementados en una venda para monitoreo en tiempo real de parámetros involucrados en la cicatrización de heridas, como humedad, asegurando el cambio de vendaje solo cuando sea necesario.

AIC: ¿Cuáles son las características de estas vendas inteligentes que usted desarrolla?

DGC: Estamos trabajando de la mano con Footfalls and Heartbeats Ltd., compañía que provee la técnica y tecnología para tejer la fibra óptica en diferentes tipos de vendajes. Actualmente, nos encontramos en fase de pruebas con sensores de fibra óptica en diferentes tipos de vendaje.

AIC: ¿Cómo funciona esta venda inteligente?

DGC: El principio de funcionamiento del sensor de humedad de fibra óptica está basado en la reflexión interna total resultante de la relación entre el índice de refracción del núcleo de la fibra óptica y el índice de refracción de su revestimiento. Para que la luz pueda ser transmitida por la fibra, el índice de refracción del núcleo debe ser mayor al del revestimiento.

El sensor de humedad de fibra óptica es conectado en uno de sus extremos a un LED, mientras que el otro extremo es conectado a fotodiodo que envía una señal dependiendo de la intensidad de luz detectada. Esta intensidad varía dependiendo de la humedad presente alrededor de la parte sensitiva de la fibra, la cual se encuentra en la parte central del total de la longitud de la fibra óptica. En esta sección, el revestimiento que cubre el núcleo ha sido reemplazado por una película porosa e hidrófila, la cual cambia su índice de refracción de acuerdo con el nivel de humedad alrededor. Mayor cantidad de humedad representa un incremento en el índice de refracción de la película.

Al momento de que el índice de refracción de la película es mayor que el índice del núcleo debido al incremento en humedad, menor intensidad de luz será detectada por el fotodiodo, debido a que parte de la luz transmitida en la fibra escapa a través de la película que cubre el núcleo.

La señal que manda el fotodiodo puede ser enviada vía Bluetooth a una computadora para ser analizada por unsoftware especial, de esta forma se evitan cables innecesarios en la venda. Estas mediciones pueden ser de ayuda para mejorar el tratamiento de heridas y mantener un continuo monitoreo de la evolución de la herida asegurando el cambio del vendaje solo cuando sea necesario.

AIC: ¿Qué impacto tendrá su desarrollo en la medicina?

DGC: Con la implementación de este sensor se podrá tener mejor supervisión de la evolución de heridas, con lo cual se podrá tratar a tiempo y tomar acciones precisas para su cicatrización, lo cual reduce costos y tiempo de cicatrización; asimismo, disminuye el dolor del paciente al poder contar con un mejor tratamiento.

AIC: ¿Qué diferencia hay entre la venda que usted desarrolla y las que ya existen?

DGC: Actualmente, en el mercado se pueden encontrar vendas que ayudan en la cicatrización; sin embargo, es importante observar su continua evolución para tener un mejor control de la misma. De tal manera que el sensor de fibra óptica desarrollado por nosotros es una alternativa para esta problemática, ya que permite monitorear la humedad de la herida sin la necesidad de mover el vendaje.

Algunas ventajas de la innovación que realizamos respecto a lo que hay en el mercado o laboratorios son resistencia al agua, inmunidad ante campos electromagnéticos y flexibilidad, con lo cual los pacientes pueden realizarse, de ser necesario, radiografías o cualquier tipo de estudio sin que afecte la venda inteligente.

Además, el sensor de humedad de fibra óptica muestra un tiempo de respuesta de 1.1 segundos y alta sensibilidad comparada con sensores de humedad comerciales.

AIC: ¿Cuándo podría salir a la venta?

DGC: El sensor de humedad de fibra óptica se encuentra en fase de pruebas, en donde se somete la fibra dentro del vendaje a diferentes situaciones que se puedan presentar en pacientes y el uso que se le podría dar.

AIC: ¿Qué papel juega el Conacyt en su formación académica y en el desarrollo de esta venda inteligente?

DGC: Conacyt toma un papel muy importante en el desarrollo de mi proyecto de doctorado, ya que sin el apoyo proporcionado sería difícil estudiar en el extranjero, así como crear un vínculo entre la Universidad de Nottingham. La beca Conacyt me ha abierto muchas oportunidades y a su vez me permite representar a mi país en una de las mejores universidades del mundo.

AIC: En su experiencia, ¿qué percepción se tiene en la Universidad de Nottingham sobre el trabajo de los científicos mexicanos?

DGC: Muy buena, pienso que los mexicanos que nos encontramos en la Universidad de Nottingham y en el extranjero somos capaces de competir y trabajar en conjunto con estudiantes de cualquier nacionalidad, ya que contamos con una excelente formación en las universidades mexicanas.

En el ambiente académico se tiene una buena percepción de los estudiantes mexicanos y se alienta a que más estudiantes puedan estudiar en la Universidad de Nottingham debido a los buenos resultados obtenidos. Académicos que conozco están convencidos de la eficacia de estudiantes mexicanos en diferentes campos de la ciencia.

AIC: ¿Qué piensa hacer al regresar a México?

DGC: A mi regreso a México me gustaría implementar los conocimientos adquiridos y continuar desarrollando proyectos relacionados con sensores de fibra óptica y sus aplicaciones.

Fuente: CONACYT.