Desarrollan un chip para medir los niveles de estrés del cuerpo

Unos científicos de nanotecnología desarrollaron un chip electrónico sensorial portátil que logra medir la concentración de cortisol, la hormona liberada en respuesta al estrés.

“El cortisol puede secretarse por impulso; te sientes bien y de repente sucede algo que te pone bajo estrés y tu cuerpo comienza a producir más la hormona”, dijo el autor principal e investigador de nanotecnología de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Adrian Lonescu en una revista científica.

El dispositivo muestra características experimentales prometedoras para la monitorización en tiempo real del ritmo circadiano del cortisol en el sudor humano.

El parche contiene un transistor y un electrodo hechos de grafeno que, debido a sus propiedades únicas, ofrece una alta sensibilidad y límites de detección muy bajos.

Se cree que las alteraciones en la secreción de cortisol son un mediador principal en las asociaciones entre el estrés y la salud. Además, el cortisol tiene un papel importante en la regulación del metabolismo de los carbohidratos para hacer que el cuerpo humano resista el dolor y los estímulos externos, como infecciones o tensión psicológica.

Asimismo, tiene la capacidad de mantener la homeostasis en los sistemas cardiovascular, inmunológico, renal, esquelético y endocrino.

El nivel de cortisol tiene un ritmo circadiano en suero durante todo el día presentando un nivel más alto en la mañana y un nivel más bajo en la noche, pero, según los científicos, el estrés sostenido puede interrumpir este ritmo y provocar un aumento anormal del nivel de cortisol.

“En las personas que padecen enfermedades relacionadas con el estrés, este ritmo circadiano se pierde por completo […] Y si el cuerpo produce demasiado cortisol o no lo suficiente, eso puede dañar seriamente la salud de una persona, lo que podría provocar obesidad, enfermedades cardiovasculares, depresión o agotamiento”, agregó Lonescu.

El estudio en el que se reveló la información del chip señala que existe una fuerte evidencia de que el estrés crónico tiene un impacto negativo en la salud humana. Trastornos como la obesidad, el síndrome metabólico, la diabetes tipo 2, las enfermedades cardíacas, las alergias, la ansiedad, la depresión, el síndrome de fatiga y el agotamiento se asocian a menudo con disfunciones de los ejes del estrés.

“Tener un sistema portátil confiable puede ayudar a los médicos a cuantificar objetivamente si un paciente sufre depresión o agotamiento, por ejemplo, y si su tratamiento es efectivo”, señaló Lonescu.

“Además, los médicos tendrían esa información en tiempo real. Eso marcaría un gran paso adelante en la comprensión de estas enfermedades”, añadió.

El chip electrónico funciona mediante el uso de un transistor de efecto de campo de puerta extendida (EG-FET).

“Nuestro EG-FET no tiene histéresis y mostró un límite de detección subnanomolar único, una deriva insignificante y una alta selectividad en un amplio rango dinámico de concentración. Su rango dinámico y su bajo límite de detección lo convierten en un candidato prometedor para la detección de cantidades normales y anormales de cortisol en biofluidos como la saliva del sudor y el suero”, señalaron los científicos en el estudio del chip.

Además, añadieron: “Estas características hacen de este sensor un excelente candidato para sistemas sensoriales portátiles en chip o LOS miniaturizados integrados capaces de monitorear la concentración de cortisol en los biofluidos humanos”.

Por su parte, la directora ejecutiva de Xsensio, Esmeralda Megally, dijo: “La siguiente fase se centrará en el desarrollo de productos para convertir este interesante invento en una parte clave de nuestra plataforma de detección Lab-on-Skin y llevar el control del estrés a los dispositivos portátiles de próxima generación”.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que los parches aún no están disponibles.