La microelectrónica abre nuevas fronteras

La masificación en el uso de los teléfonos inteligentes ha abierto la puerta a una nueva revolución actualmente en curso, la de los ‘wearable devices’ o ‘dispositivos portátiles’. Algunos ejemplos de ellos son Google Glass, anteojos que permiten obtener información relevante sin necesidad de apartar la mirada del mundo real, y fitness trackers, dispositivos de muñeca que recolectan información de actividad física (velocidad, distancia recorrida y pulso cardíaco). 
Los protocolos e interfaces que están siendo desarrollados para wearable devices pueden ser aprovechados tanto para mejorar la obtención de datos médicos de pacientes ambulatorios. Asimismo, por su capacidad de procesamiento, los teléfonos actuales pueden ser utilizados para almacenar y manipular dicha información.
En este sentido, especial atención merece la obtención de información de la función cardíaca, ya que permite la detección temprana de riesgos coronarios. Cuando se requiere realizar un estudio de varios días de duración se utiliza un equipo Holter, que consiste en un grupo de electrodos (generalmente entre tres y ocho) adheridos a distintas partes del pecho y un equipo que almacena la información unido a los electrodos a través de cables. 
A pesar de su alta efectividad, estos equipos presentan algunos inconvenientes. Los electrodos deben ser adheridos directamente a la piel y su uso prolongado puede ocasionar reacciones alérgicas. A su vez, los electrodos se vinculan al Holter por cables, que genera incomodidad y la posibilidad de desconexión accidental. No obstante, una de las mayores dificultades es que el sistema es susceptible a interferencia electromagnética, debido a que los electrodos son pasivos y sólo se amplifica y procesa la señal cuando llega al equipo.

Un área con potencial de desarrollo

Es en este escenario donde la microelectrónica aplicada al campo de la bioingeniería puede proporcionar soluciones a algunos de estos problemas. Desde 2009, año que creamos el Grupo de Investigación De Microelectrónica (Gidem) del Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA), trabajamos junto a los ingenieros Eduardo Baez y Nicolás Biberidis, con la finalidad de proporcionarle inteligencia a los electrodos y evitar la necesidad de estar en contacto con la piel. Asimismo, se estudia la posibilidad a futuro de incorporar comunicación vía Bluetooth 4.0 (baja energía) con un teléfono inteligente para almacenar y procesar la información. La ventaja de la microelectrónica es que permite que tanto los circuitos analógicos como los digitales (especialmente diseñados para la aplicación) residan en un mismo chip. Esto permite ahorrar área y reducir el consumo.
Los alumnos de la materia ‘Interfaces Bioelectrónicas’ se involucran en el plan de electrodos activos a través de los proyectos finales de la cursada. Sus desarrollos (amplificadores, conversores analógicos/digitales y circuitos digitales) son fabricados en silicio en los Estados Unidos y sirven como prototipos para comprobar los alcances de la tecnología elegida. La doble función de formación de alumnos e investigación y desarrollo permite nutrir al Gidem de nuevas ideas, mientras que la exposición de los alumnos a proyectos reales en microelectrónica es una herramienta invaluable para formar ingenieros con conocimiento del área, actualmente poco desarrollada en la Argentina.