Un sensor optoacústico es capaz de medir la cantidad de agua de la piel

Un estudio realizado por investigadores de Skoltech y la rama médica de la Universidad de Texas, Estados Unidos, y publicado en el Journal of Biophotonics, ha demostrado cómo se puede usar la optoacústica para monitorear el contenido de agua de la piel, una técnica que es "prometedora" para aplicaciones médicas como el manejo del trauma tisular y en cosmetología.

Demasiada o muy poca agua en los tejidos de la piel puede ser un signo de varios problemas de salud, como un edema o deshidratación, que también pueden tener efectos cosméticos. "En este momento, se pueden usar métodos eléctricos, mecánicos y espectroscópicos para monitorear el contenido de agua en los tejidos, pero no existe una técnica precisa y no invasiva que también proporcione una alta resolución y una profundidad de sondeo significativa requerida para posibles aplicaciones clínicas", explican los autores de la publicación.

Sergei Perkov del Centro Skoltech de Fotónica y Materiales Cuánticos junto a su equipo decidió probar si el método optoacústico se puede utilizar para este propósito. En la monitorización optoacústica, el tejido se irradia con luz pulsada, lo que provoca la expansión termoelástica del objetivo que absorbe esta luz, y ese objetivo puede detectarse en señales de ultrasonido. "En estudios anteriores, se ha demostrado que la espectroscopia optoacústica detecta hemoglobina, melanina y agua, y el equipo decidió averiguar si este método se puede utilizar tanto en modelos de tejidos como in vivo en piel real", argumenta la publicación.

Ventajas de la técnica OA

"La técnica de OA es segura para aplicaciones clínicas porque la cantidad de energía absorbida por el tejido biológico que se requiere para la detección de señales es relativamente pequeña. La ventaja de la técnica OA sobre otros métodos ópticos es que necesitamos entregar energía láser solo en una dirección: al absorbente, y luego detectamos una señal de ultrasonido generada que no se atenúa mucho en los tejidos biológicos, mientras que para detectar la señal utilizando métodos ópticos, un haz de luz tiene que propagarse al absorbente y la espalda (o a través de toda la parte del cuerpo)", dice Dmitry Gorin, profesor de Skoltech y coautor del artículo.

Los investigadores explican que construyeron "fantasmas de piel" de dos capas a partir de gelatina y leche y desarrollaron algunos de ellos para imitar la hinchazón debajo de la capa superior de "epidermis", utilizando agua. También probaron su detector optoacústico en muñecas humanas sin edema. Los datos que obtuvieron coincidieron con los datos publicados anteriormente sobre el contenido de agua de la piel, y el equipo pudo identificar las longitudes de onda óptimas para el monitoreo del contenido de agua.