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Detección de irritantes del asma
Investigadores en Instituto de Investigación Tecnológica de Georgia (GTRI) en Atlanta ha desarrollado un sistema de sensores portátiles para monitorear la calidad del aire en personas que padecen asma. El dispositivo es una combinación de sensores que miden el nivel de sustancias químicas en el aire que se cree que causan ataques de asma, como ozono, compuestos orgánicos volátiles y formaldehído. Es liviano y lo suficientemente pequeño como para caber en el bolsillo de un paciente, por lo que los niveles de exposición se pueden monitorear continuamente.
Detección de irritantes: Mark Jones (arriba) es el ingeniero principal para el desarrollo de un sistema de sensores (abajo) que mide cinco tipos de sustancias químicas que se sabe que causan ataques de asma. El dispositivo, aproximadamente del tamaño de un teléfono celular grande, se utilizará para monitorear continuamente los niveles de exposición de una persona para encontrar la causa de los ataques.
La única forma en que vamos a entender cómo los factores ambientales afectan el asma es si podemos medir la exposición de una persona en el día a día, dice Charlene Bayer, líder del Grupo de Análisis y Exposiciones Ambientales de GTRI y del sistema de sensores. investigador principal. Para hacerlo, necesitamos un dispositivo como este que pueda contener numerosos sensores en un paquete pequeño y portátil.
Se estima que 20 millones de estadounidenses padecen asma, según el Institutos Nacionales de Salud (NIH), e identificar los desencadenantes de un ataque es actualmente un juego de adivinanzas. Hay algunos dispositivos en el mercado que miden uno o dos químicos, pero son estacionarios y del tamaño de una computadora de escritorio, dice Mark Jones, director ejecutivo de Tecnologías de caso y el ingeniero jefe que desarrolla el sistema de sensores.
Actualmente, la única forma de controlar un ataque de asma es con medicamentos o evitando el desencadenante. En 2007, los costos totales de atención médica del asma en los Estados Unidos fueron de aproximadamente $ 19,7 mil millones, según los NIH.
La investigación ha demostrado que si puede reducir el desencadenamiento de un ataque de asma, reducirá el impacto de la enfermedad, dice Mark Millard, director de la Baylor Martha Foster Lung Care Center en Baylor University Medical Center en Dallas, TX. El nuevo sistema de sensores, dice, realmente está tratando de responder a la pregunta: ¿Cuáles son los desencadenantes de las personas con asma?
El dispositivo tiene aproximadamente el tamaño de un teléfono celular y contiene un total de cinco sensores que miden diferentes posibles desencadenantes del asma: ozono, dióxido de nitrógeno, formaldehído, dióxido de carbono y compuestos orgánicos volátiles totales: la mezcla de sustancias químicas que se emiten como gases de productos como pinturas, productos de limpieza y materiales de construcción. El dispositivo también incluye sensores de temperatura y humedad y un reloj, para poner un sello de tiempo en las mediciones. Los investigadores utilizaron sensores que ya estaban en el mercado y mantuvieron el dispositivo pequeño al equipar los sensores en una placa de circuito de dos lados.
Establecer una línea de tiempo es importante para las reacciones de fase tardía, dice Millard, ya que las reacciones a compuestos como el formaldehído pueden ocurrir de cuatro a seis horas después de que un paciente está expuesto. Ahora podemos ver los datos y saber que un paciente estuvo expuesto a muchos de esos compuestos y ese podría ser el desencadenante.
Para medir la calidad del aire, un pequeño motor en el dispositivo aspira aire a través de una manguera de entrada. Antes de que el aire pase por los sensores, se encuentra con un pequeño filtro que elimina las partículas, como el polvo y el polen. La masa del filtro se mide antes y después de un período de muestreo para determinar la cantidad total de partículas. A continuación, el aire se distribuye uniformemente sobre los sensores.
El aire tarda unos 30 segundos en pasar a través del dispositivo y almacenar los datos, y luego se duerme durante otro minuto. En una hora se necesitan aproximadamente 50 o 60 muestras, dice Jones.
El dispositivo se puede usar hasta 24 horas antes de que sea necesario reemplazar el filtro de partículas y se llene la memoria del dispositivo. Los datos se pueden descargar desde el sistema de sensores a una computadora.
Millard dice que el dispositivo es único e innovador, pero que le gustaría ver expandidas sus capacidades para medir el humo del tabaco. También le gustaría poder separar las mediciones de partículas para que puedan medirse en tiempo real, una actualización que, según Bayer, se introducirá una vez que se comercialice el dispositivo. A Bayer también le gustaría obtener lecturas más específicas sobre los diferentes compuestos orgánicos volátiles.
Nos gustaría llegar al punto en el que podamos activar y desactivar ciertos sensores para que un paciente pueda orientarlos hacia sus necesidades particulares, dice Bayer. El asma es una enfermedad muy complicada y hay una serie de diferentes exposiciones en el aire que pueden exacerbar un ataque de asma. Esta tecnología nos permitirá encontrar la fuente de la exacerbación y comprender los impactos en la salud, dice.
Los investigadores de GTRI están actualmente en conversaciones con una empresa no revelada para comercializar el dispositivo, dice Bayer. Los usuarios objetivo iniciales serán pacientes con asma, pero el dispositivo estará abierto para que lo utilicen otras personas que deseen estudiar las exposiciones ambientales.