ES2925709T3 - Procedimiento para detectar una cantidad de NO producida por el sujeto estudiado y aparato para llevar a cabo dicho procedimiento - Google Patents
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Abstract
El método de la invención permite identificar un estado fisiológico en un sujeto mediante el estudio de su curva de emisión de NO medida por un elemento sensible 5 en su epidermis durante una secuencia de actividad predefinida. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para detectar una cantidad de NO producida por el sujeto estudiado y aparato para llevar a cabo dicho procedimiento
La invención se refiere a un procedimiento y un aparato para detectar, en un sujeto humano o animal o vegetal muerto o vivo, por ejemplo, un estado fisiológico y/o fisiopatológico del sujeto. La invención también se refiere a un aparato autónomo para medir el NO con el fin de determinar un estado fisiológico o fisiopatológico del sujeto, como por ejemplo diagnosticar y/o prevenir la aparición de patologías relacionadas con esta molécula y/o monitorizar la eficacia terapéutica.
Se sabe que el óxido nítrico es un gas que es un mensajero intercelular. El NO desempeña un papel importante en la protección contra la aparición y la progresión de ciertas enfermedades cardiovasculares, enfermedades neurodegenerativas, hipertensión arterial pulmonar y oncogénesis. Las afecciones cardiovasculares asociadas incluyen hipercolesterolemia, la hipertensión y la diabetes. La enfermedad subyacente a la mayoría de las enfermedades cardiovasculares (vasos cerebrales, arterias coronarias, isquemia de los miembros inferiores) es un sistema endotelial disfuncional, que está asociado a la arteriosclerosis que puede dar lugar a patologías trombóticas e isquémicas. YEJIN HA ET AL: EVIDENCE-BASED COMPLEMENTARY AND ALTERNATIVE MEDICINE (medicina complementaria y alternativa basada en la evidencia), 1 de enero de 2012(2012-01-01) divulga procedimientos y aparatos para medir el NO en puntos de acupuntura
La función cardioprotectora del NO incluye la regulación de la presión arterial y del tono vascular, la inhibición de la acumulación de plaquetas, la adhesión de leucocitos y la proliferación de células de la fibra muscular lisa. El NO también está implicado en la inflamación bronquial; en concreto, se ha medido que la concentración de NO en el aire exhalado es mayor en los sujetos asmáticos que en los no asmáticos. También se ha comprobado que el NO interviene, según su concentración, en la aparición o la regresión de los tumores. También se ha comprobado que el NO está implicado en la patología de la enfermedad de Alzheimer. Todas las enfermedades afectadas por el NO forman parte de las afecciones de larga duración, cuyo coste anual es cada vez más importante y hace necesario disponer de herramientas de prevención y predicción de la aparición de estas enfermedades.
En fisiología, el óxido nítrico es un muy buen indicador del crecimiento y/o del dolor muscular y, por lo tanto, para el seguimiento del entrenamiento físico de los deportistas, así como de cualquier persona que realice una actividad física. Así, midiendo la producción de óxido nítrico, se pueden evitar las lesiones por entrenamiento excesivo y/o fomentar la ingesta de NO para promover el crecimiento muscular y aumentar el rendimiento deportivo. Esto se aplica tanto a los seres humanos como a los animales.
En el caso de las enfermedades cardiovasculares, los dispositivos y herramientas de prevención y predicción actualmente disponibles se limitan a una medición indirecta del NO del paciente en reposo, o se limitan a una medición directa retrasada durante varias horas en relación con la observación de un problema patológico. En todos los casos, las mediciones sólo pueden realizarse en un entorno médico.
Según la presente invención, se propone un aparato que permite una medición directa, continua e inmediata del NO en un fluido biológico, como el sudor, a nivel de una epidermis, como la piel, en un sujeto como un paciente o un mamífero, en su vida cotidiana o durante una prescripción médica en un entorno médico, posiblemente durante varios días y en todas las condiciones ambientales, en particular en lo que respecta a la presión, la humedad y la temperatura. Dicho aparato permite detectar y deducir la evolución de un estado fisiológico o fisiopatológico como el riesgo de aparición de patologías o el seguimiento terapéutico.
El objeto de la presente invención es un procedimiento para detectar, en un sujeto, en particular un ser humano o animal o vegetal, estando el sujeto muerto o vivo, una cantidad de NO producida por dicho sujeto durante una secuencia de un estado de actividad predefinido, caracterizado porque se selecciona una zona de investigación de una epidermis de dicho sujeto, se determina en ella la producción de NO disuelto en un fluido biológico procedente de la epidermis de forma directa y continua mediante un aparato formado por una primera parte, que es portada por dicha zona de investigación y que se mantiene sobre ella de forma estanca, estando esta primera parte integrada por un elemento de detección, que asegura la detección del NO mediante un sensor electroquímico, y que una señal es enviada por dicho sensor electroquímico, gracias a un generador de energía asociado a dicho elemento de detección, cuya lectura permite la detección deseada.
Se entiende por "NO en un fluido biológico" que el NO está disuelto en un fluido biológico.
Se entiende por "epidermis" el tejido vegetal superficial que forma una capa protectora de las partes aéreas de una planta o la capa superficial de la piel de los seres humanos y de los animales.
Por "fluido biológico derivado de la epidermis" se entiende cualquier fluido producido por el sujeto y excretado a través de la epidermis del sujeto. Este fluido biológico es, por ejemplo, el exudado en las plantas o el sudor en los seres humanos y los animales.
Se entiende por "de forma estanca" que los gases, los líquidos y los microorganismos, como las bacterias o los virus, procedentes de fuera de la zona de investigación no pueden entrar en ella. La estanqueidad del contacto entre la primera parte y la zona de investigación garantiza que el NO detectado procede del fluido biológico producido por la zona de investigación, y no de un flujo externo.
Se entiende por "secuencia" una secuencia temporal, es decir, un intervalo de tiempo.
Se entiende por "estado de actividad predefinido" el estado en el que se encuentra el sujeto, por ejemplo, haciendo ejercicio muscular, dormido, sentado, corriendo, inmóvil, o incluso muerto,...
Según una realización, el procedimiento permite detectar al menos un parámetro asociado a un estado fisiológico o una patología.
Según una realización, la primera parte comprende un cuerpo fibroso para transportar el fluido biológico desde la zona de investigación hasta el elemento sensible gracias a las fuerzas capilares.
Según una realización, la primera parte comprende además un filtro configurado para filtrar el fluido biológico en una entrada del elemento sensor para evitar la distorsión de la detección de NO por elementos de interferencia en el fluido biológico.
Según una realización, el filtro es una membrana de tipo eugenol.
Según las realizaciones, el cuerpo fibroso puede ser un material tejido, y un material no tejido como el algodón. En un procedimiento alternativo, se implementa al menos un sensor electroquímico que proporciona una señal como resultado de una medición electroquímica realizada utilizando el fluido biológico, en particular el sudor o el exudado producido por el sujeto en la zona de investigación, como electrolito entre dos electrodos de trabajo portados por un soporte plano aislante.
Según una realización, el soporte aislante plano comprende un material seleccionado entre elastómeros como el polidimetilsiloxano (PDMS), poliimidas, resinas epoxi y parileno.
Se puede prever que, en el procedimiento según una variante de la invención, un electrodo de referencia esté asociado a los dos electrodos de trabajo.
Según una realización, el electrodo de referencia es un electrodo de cloruro de plata (AgCI).
También se puede prever que el elemento de detección comprenda una pluralidad de sensores electroquímicos similares, cuyas señales se combinan para mejorar la señal de salida.
Se puede prever que la disposición de los electrodos en relación con su soporte siga una curva de Hilbert, para mejorar la intensidad de la señal de salida por unidad de superficie del soporte.
Según una realización, la disposición de los electrodos con respecto a su soporte puede seguir otro tipo de curva seleccionada entre una curva de Peano, una curva de Sierpinski, una curva de Moore y una curva de Lebesque, también para mejorar la fuerza de la señal de salida por unidad de superficie del soporte. Se puede prever que las mediciones se realicen en línea con los orificios previstos en el soporte plano, que están situados en línea con las trayectorias conductoras de los electrodos. En una realización interesante, los electrodos consisten en depósitos metálicos, en particular plata (Ag), oro (Au), platino (Pt), negro de platino, o depósitos de grafeno dopados con nanopartículas de plata (Ag) u oro (Au), estando las nanopartículas funcionalizadas con aglutinantes de NO, en particular guanil ciclasa o porfirinas.
Según una realización, los depósitos metálicos de oro se hacen en racimos o en un patrón específico, por ejemplo un patrón hexagonal.
Para poner en práctica el procedimiento según la invención, se puede prever que el aparato comprenda también una segunda parte dispuesta por encima de la primera, conteniendo la segunda parte la electrónica para recopilar las medidas sin procesar del sensor electroquímico, traducirlas en concentración de NO y asegurar la transmisión de la señal con eventualmente otros parámetros relacionados con el medio ambiente.
Se puede prever que, en el procedimiento según la invención, el aparato realice y transmita mediciones a una frecuencia que dependa del estado de actividad del sujeto, siendo este estado determinado mediante un módulo giroscópico y/o acelerométrico de la segunda parte del aparato.
Según una realización, el aparato comprende un módulo de geolocalización.
La invención también se refiere a un aparato de detección para detectar, en un sujeto, una cantidad de NO producida por dicho sujeto durante una secuencia de un estado de actividad predefinido, comprendiendo dicho aparato una primera parte destinada a ser portada por una zona de investigación de una epidermis de dicho sujeto y
mantenida en la misma de forma estanca para determinar directa y continuamente la producción de NO en un fluido biológico procedente de la epidermis, estando la primera parte unida a un elemento de detección, que asegura la detección de NO mediante un sensor electroquímico, y una segunda parte configurada para enviar, gracias a un generador de energía asociado a dicho elemento de detección, una señal, cuya lectura permite la detección deseada.
Se puede prever que el elemento de detección proporcione la señal como resultado de una medición electroquímica realizada utilizando el fluido biológico, producido por el sujeto en la zona de investigación, como electrolito entre dos electrodos de trabajo portados por un soporte plano aislante.
En una variante mencionada anteriormente, se puede prever que un electrodo de referencia esté asociado a los dos electrodos de trabajo.
Según una realización, el soporte aislante plano comprende al menos un microcanal para guiar el fluido biológico hacia el sensor electroquímico. Se puede prever que el elemento de detección estéprovisto de una pluralidad de sensores electroquímicos similares, cuyas señales se combinan para mejorar la señal de salida.
Según una realización, el elemento de detección comprende una pluralidad de sensores electroquímicos divididos en una pluralidad de unidades de detección y cada unidad de detección está configurada para detectar al menos una especie química. El elemento de detección puede entonces detectar varias especies químicas diferentes.
Según una realización, el soporte aislante plano comprende una pluralidad de microcanales, y cada canal comprende una unidad de detección.
Se puede prever que en el aparato según la invención, la disposición de los electrodos con respecto a su soporte siga una curva de Hilbert para mejorar la intensidad de la señal de salida por unidad de superficie del soporte.
En un aparato de este tipo, las mediciones se realizan en línea con los orificios previstos en el soporte plano, que está en línea con las trayectorias conductoras de los electrodos. Se puede prever que, en el aparato según la invención, los electrodos de trabajo consistan en depósitos metálicos, en particular de plata (Ag), oro (Au), platino (Pt), negro de platino, o en depósitos de grafeno dopados con nanopartículas de plata (Ag) u oro (Au), estando las nanopartículas funcionalizadas por aglutinantes de NO, en particular guanil ciclasa o porfirinas.
Según una realización, la primera parte comprende un cuerpo fibroso para transportar el fluido biológico desde la zona de investigación hasta el elemento de detección gracias a las fuerzas capilares.
Según una realización, la primera parte comprende además un filtro configurado para filtrar el fluido biológico en una entrada del elemento de detección para evitar la distorsión de la detección de NO por elementos de interferencia contenidos en el fluido biológico.
Se puede prever que, en el aparato según la invención, la segunda parte está dispuesta por encima de la primera, conteniendo la segunda parte una electrónica para recopilar las mediciones sin procesar del sensor electroquímico, para traducirlas en concentración de NO y para asegurar la transmisión de la señal con posiblemente otros parámetros relacionados con el medio ambiente.
Se puede prever que en el aparato según la invención, el aparato realice y transmita mediciones a una frecuencia dependiente del estado de actividad del sujeto, siendo este estado determinado por medio de un módulo giroscópico y/o acelerométrico de la segunda parte del aparato.
Según una realización, el aparato comprende un módulo de geolocalización. Para comprender mejor el objeto de la invención, se describe a continuación un ejemplo puramente demostrativo y no limitativo, una realización mostrada en los dibujos adjuntos. En estos dibujos:
- la figura 1 muestra en perspectiva una vista general externa de un aparato de detección según la invención; - la figura 2 muestra una vista general de un sujeto sobre el que se ha colocado un aparato según la invención; - la figura 3 muestra una vista en despiece del aparato de la figura 1;
- la figura 4 muestra un diagrama de bloques correspondiente al funcionamiento del aparato de la figura 3;
- la figura 5 muestra una vista en planta de un soporte plano portador de dos electrodos dispuestos en curvas de Hilbert;
- la figura 6 muestra una curva obtenida en un sujeto sano equipado con un aparato según la invención, como se muestra en la figura 2;
- la figura 7 muestra esquemáticamente una primera disposición del cuerpo fibroso y del elemento de detección del aparato;
- la figura 8 muestra esquemáticamente una segunda disposición del cuerpo fibroso y del elemento de detección del aparato;
- la figura 9 muestra esquemáticamente un sensor electroquímico del elemento de detección que comprende tres electrodos según una primera realización;
- la figura 10 muestra esquemáticamente un sensor electroquímico del elemento de detección que comprende tres electrodos según una segunda realización;
- la figura 11 es una representación funcional esquemática de un circuito microhidráulico dispuesto en el elemento de detección;
- la figura 12 es una vista en sección transversal del elemento de detección según una realización.
Refiriéndonos al dibujo, se puede ver que el aparato de detección según la invención se designa por 1 en su conjunto; está destinado a realizar una medición cuantitativa de NO en un sujeto humano sano. En el ejemplo descrito, el sujeto realiza una actividad física utilizando una bicicleta correspondiente a una potencia de 160 W. Como se muestra en la figura 6, el NO se detecta desde el comienzo de la prueba (punto 11) hasta el final de la misma (punto 12), es decir, durante una secuencia de tiempo de unos 500 segundos. Con referencia a la figura 1, el aparato 1 tiene generalmente la forma de un parche autoadhesivo, en este ejemplo en forma de almohadilla autoadhesiva, que puede colocarse directamente sobre la piel del sujeto. En una realización no mostrada, la parte autoadhesiva es una venda autoadhesiva.
El aparato según la invención comprende una base de fijación 3 hecha de un material flexible, biocompatible y adhesivo; esta base asegura la sujeción del aparato completo sobre la piel; la parte central 4a de la base 3 es un hueco circular donde se coloca la primera parte del aparato, lo que permite determinar la producción de NO en la zona de investigación de la piel del sujeto. El hueco circular 4a permite así colocar la primera parte del aparato de medición directamente sobre la piel del sujeto 2. El hueco 4a puede tener otra forma, por ejemplo, una elipse, un triángulo, un rectángulo, un cuadrado o un polígono.
Esta primera parte comprende un cuerpo fibroso 4 unido a un elemento de detección 5 y lo pasa por encima, como se muestra en la figura 7, o lo envuelve, como se muestra en la figura 8, para formar la base de un apilamiento. El cuerpo fibroso cumple la función de llevar el sudor producido en la zona de investigación hasta el elemento de detección 5 para que se pueda detectar el óxido nítrico disuelto en él, y luego evacuar el sudor una vez realizada la medición.
Opcionalmente, se puede disponer un filtro 29 entre el cuerpo fibroso 4 y la(s) entrada(s) del elemento de detección 5. La función del filtro 29 es filtrar el sudor para evitar que ciertos elementos contenidos naturalmente en el sudor interfieran en la medición del NO disuelto en el sudor. Ejemplos de estos elementos de interferencia son el peroxinitrito (ONOO‘) o el peróxido de hidrógeno (H2O2). El elemento de detección 5 detecta el NO mediante uno o varios sensores electroquímicos 14, que se definirán más adelante. El sensor envía su información a un convertidor 6a, que a su vez alimenta a un procesador 6b, alimentado por un generador de energía 6d asociado a dicho elemento de detección 5. El procesador 6b alimenta la información a un sistema de comunicación por radio 6c, que envía la información a una instrumentación que es capaz de traducir esta información en una curva como la que se muestra en la figura 6.
En esta figura 6, la parte que constituye la medición del NO producido durante el ejercicio por el sujeto es la comprendida entre los puntos 11 y 12 de la curva. La integral de la curva de la figura 6 entre los puntos 11 y 12 corresponde a un parámetro. Según el valor de este parámetro, es posible asociar una patología como la arteriosclerosis. También es posible acompañar la gestión de una función fisiológica como el seguimiento de la biodisponibilidad de la alanina. De hecho, el precursor natural del NO en el organismo es un aminoácido llamado alanina. El cuerpo humano sólo puede producir NO en respuesta al ejercicio hasta el límite de su reserva de alanina. Como resultado, el aparato también permite predecir cuándo el sujeto ya no podrá gestionar su vasodilatación y, por tanto, el riesgo de lesión.
Todos los elementos que realizan las diversas funciones mostradas en la figura 4 se combinan en una unidad electrónica de a bordo, designada por 6 en su conjunto. Los componentes 4, 5 y 6 forman un apilamiento, que se mantiene en la piel del sujeto mediante una envoltura flexible y estanca al agua de tipo silicona, designada 7 en su conjunto.
La electrónica de a bordo del elemento 6 proporciona funciones de control de los órganos del elemento de detección 5; también incluye una unidad giroscópica y acelerométrica para conocer la orientación y los movimientos del sujeto, así como el inicio y el final de la secuencia de actividad del sujeto, y un sensor de temperatura para medir la temperatura de la piel. Es útil conocer la temperatura de la piel para correlacionar la temperatura y la dilatación de los vasos.
El elemento de detección en el ejemplo descrito es electroquímico; el que se muestra en la figura 5 comprende un sensor electroquímico 14 y un soporte de poliimida plano aislante 10. El sensor electroquímico comprende dos
electrodos 8 y 9 dispuestos en un lado del soporte aislante plano 10 y entre los cuales se encuentra el sudor producido por el sujeto en la zona de investigación, es decir, en la línea del apilamiento 4, 5, 6. En el elemento de detección mostrado en la Figura 5, se puede ver que hay cuatro unidades idénticas, cada una de las cuales permite obtener una medida de NO. La instalación de varias unidades de detección permite obtener ventajosamente una cartografía cutánea de la producción de NO dentro de la zona cubierta.
Con referencia a la figura 7, el cuerpo fibroso 4 y el elemento de detección 5 están dispuestos de manera diferente a la figura 3. El soporte aislante plano 10 está colocado directamente sobre la piel 2. El lado del soporte 10 provisto del sensor electroquímico está opuesto al lado contra la piel 2. El cuerpo fibroso 4 tiene una parte en contacto con la piel y una parte que cubre la cara del soporte que comprende el sensor electroquímico. En otras palabras, el filtro 4 está a caballo entre la piel y el sensor electroquímico. En esta realización, el cuerpo fibroso comprende algodón o un material no tejido.
Con referencia a la figura 8, se ilustra una segunda disposición del cuerpo fibroso 4 y del elemento de detección 5. El cuerpo fibroso 4 intercala el elemento de detección. Como resultado, parte del cuerpo fibroso 4 queda dispuesta contra la piel. A continuación, el elemento de detección 5 se coloca en la parte del cuerpo fibroso contra la piel. La parte del cuerpo fibroso 4 que no está sobre la piel está plegada sobre el elemento de detección 5 y cubre el sensor. Según una primera realización, el sensor electroquímico 14 comprende tres electrodos, como se ilustra esquemáticamente en la figura 9: un electrodo de referencia 20, un electrodo de trabajo 21 y un electrodo auxiliar 22. El electrodo de referencia 20 es un electrodo de cloruro de plata (AgCI), el electrodo auxiliar 22 es un electrodo de platino (Pt) y el electrodo de trabajo 21 es un electrodo a base de negro de platino. El electrodo de trabajo 21 tiene forma de disco. Este disco está parcialmente rodeado por los electrodos de referencia y auxiliar, con el electrodo de referencia frente al electrodo auxiliar. Las dimensiones del sensor electroquímico son del orden de un milímetro. Según una segunda realización ilustrada en la figura 10, el sensor electrónico comprende un electrodo de referencia 20, un electrodo de trabajo 21 y un electrodo auxiliar 22. El electrodo de referencia 20 es un electrodo de cloruro de plata (AgCI), el electrodo auxiliar 22 es un electrodo de platino (Pt) y el electrodo de trabajo 21 es un electrodo a base de negro de platino. El electrodo de trabajo 21 tiene forma de disco. Este disco está parcialmente rodeado por los electrodos de referencia y auxiliar. Los electrodos están dispuestos concéntricamente: el electrodo de trabajo 21 está parcialmente rodeado por el electrodo de referencia 20, y el electrodo de referencia 20 está a su vez rodeado por el electrodo auxiliar 22. Las dimensiones del sensor electroquímico son del orden de un milímetro.
El sensor electroquímico de la figura 9 o 10 puede utilizarse en un circuito microhidráulico ilustrado esquemáticamente en la figura 11.
En la figura 11, el cuerpo fibroso 4 absorbe el fluido biológico, en este caso el sudor, y lo lleva a tres microcanales 15 dispuestos en el soporte plano 10. Cada uno de estos microcanales 15 conducirá el sudor a las unidades de detección 16, 17, 18. En el ejemplo mostrado, hay una unidad de detección por microcanal 15. La unidad de detección 16 detectará el óxido nítrico, la unidad de detección 17 detectará el nitrito en el sudor y la unidad de detección 18 detectará el peróxido de hidrógeno en el sudor. El nitrito se produce principalmente en las células por la reacción entre el oxígeno superóxido (O2--) y el óxido nítrico. Por tanto, la detección de NO2- proporciona una mejor medida de la concentración de NO.
Así, cada unidad de detección está dedicada a la detección de una especie química. Cada unidad de detección se alimenta con corriente de manera que cada unidad de detección está a un potencial impuesto para realizar una medición estacionaria. La unidad de detección 18 está al potencial redox del peróxido de hidrógeno (especie oxidante) para detectar el peróxido de hidrógeno. El procesamiento de los datos de la unidad de detección 18 dará la cantidad de H2O2. La unidad de detección 16 está a potencial redox del NO (especie oxidante) para detectar el NO. Dado que el potencial redox del H2O2 es inferior al potencial redox del NO, la unidad de detección 16 detecta el H2O2 además del NO. Al procesar los datos de la unidad de detección 18 se obtendrá la cantidad de H2O2 y de NO en conjunto. La unidad de detección 17 está al potencial redox del nitrito (especie oxidante) para detectar el NO. Como el potencial redox del NO2- es mayor que el potencial redox del H2O2 y del NO, la unidad 17 detecta el H2O2 y el NO además del NO2-. El procesamiento de los datos de la unidad de detección 18 dará la cantidad de H2O2, NO y NO2-en conjunto. Un procesamiento posterior de los datos producidos por las unidades de detección 16, 17, 18 permite determinar por diferencia las cantidades de cada especie química, es decir, de NO, H2O2 y NO2-.
Alternativamente se puede utilizar un procedimiento de pulso, donde cada unidad de detección podrá detectar cada especie. Tras procesar los datos, se puede determinar la cantidad de cada especie presente.
Con referencia a la figura 12, el elemento de detección 5 comprende tres microcanales 30, 31, 32 dispuestos en el espesor del soporte aislante plano 10. En cada una de las paredes inferiores de los microcanales 30, 31, 32 están colocadas las unidades de detección 16, 17 y 18. La unidad de detección 16 está configurada para detectar óxido nítrico, la unidad de detección 17 está configurada para detectar nitrito contenido en el sudor, y la unidad de detección 18 está configurada para detectar peróxido de hidrógeno contenido en el sudor. Cada unidad de detección 16, 17, 18 comprende tres sensores 14. Por encima del soporte plano aislante hay un filtro 29. El filtro cubre los microcanales. Por último, un cuerpo fibroso 4 está colocado sobre el filtro 29.
El cuerpo fibroso 4 absorbe el fluido biológico, en este caso el sudor, y lo lleva a los tres microcanales 30, 31, 32 gracias a las fuerzas capilares. Cuando el sudor drenado por el cuerpo fibroso 4 llega a los microcanales, el sudor es filtrado por el filtro 29 para eliminar algunos elementos perturbadores, y luego es transportado a través de los microcanales 30, 31, 32 al menos a las unidades de detección 16, 17, 18. Los sensores de la unidad de detección 16 detectan entonces el NO, los sensores de la unidad de detección 17 detectan el nitrito y los sensores de la unidad de detección 18 detectan el peróxido de hidrógeno.
En una realización no mostrada, en la que el elemento de detección comprende una pluralidad de unidades de detección, al menos una de las cuales está dedicada a la detección de una especie química distinta del NO, por ejemplo el peróxido de hidrógeno, entonces puede omitirse el filtro 29.
Las intensidades de corriente obtenidas con el aparato según la invención se sitúan entre el picoamperio y el miliamperio.
Aunque la invención se ha descrito en relación con varias realizaciones particulares, es evidente que no se limita en modo alguno a las mismas y que incluye todos los equivalentes técnicos de los medios descritos, así como combinaciones de los mismos, si entran en el ámbito de la invención.
El uso del verbo "contener", "comprender" o "incluir" y sus formas conjugadas no excluye la presencia de otros elementos o etapas que los establecidos en una reivindicación.
En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia entre paréntesis no debe interpretarse como una limitación de la reivindicación.
Claims (23)
1. Procedimiento para detectar, en un sujeto, una cantidad de NO producida por dicho sujeto durante una secuencia de un estado de actividad predefinido, caracterizado porque se selecciona una zona de investigación de una epidermis (2) de dicho sujeto, se determina en ella, de forma directa y continua, la producción de NO disuelto en un fluido biológico procedente de la epidermis, mediante un aparato formado por una primera parte (4) portada por dicha zona de investigación y mantenida sobre ella de forma estanca, estando esta primera parte (4) integrada por un elemento de detección (5), que asegura la detección de NO mediante un sensor electroquímico (14), y que mediante dicho sensor electroquímico, gracias a un generador de energía asociado a dicho elemento de detección (5), se envía una señal cuya lectura permite la detección deseada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza al menos un sensor electroquímico que proporciona la señal como resultado de una medición electroquímica realizada utilizando el fluido biológico, producido por el sujeto en la zona de investigación, como electrolito entre dos electrodos de trabajo (8, 9) portados por un soporte plano aislante (10).
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque un electrodo de referencia está asociado a los dos electrodos de trabajo (8, 9).
4. 4 Procedimiento según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque el sensor electroquímico comprende una pluralidad de sensores electroquímicos, cuyas señales se combinan para mejorar la señal de salida.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la disposición de los electrodos (8,9) respecto a su soporte sigue una curva de Hilbert para mejorar la potencia de la señal de salida por unidad de superficie del soporte (10).
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque las mediciones se realizan en línea con los orificios (13) previstos en el soporte plano, que están situados en línea con las trayectorias conductoras de los electrodos (8, 9).
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque los electrodos consisten en depósitos metálicos, en particular de plata (Ag), oro (Au), platino (Pt), negro de platino, o depósitos de grafeno dopados con nanopartículas de plata (Ag) u oro (Au), estando las nanopartículas funcionalizadas con aglutinantes de NO, en particular guanil ciclasa o porfirinas.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el aparato comprende además una segunda parte (6) dispuesta por encima de la primera parte (4), conteniendo la segunda parte (6) elementos electrónicos para recopilar las mediciones sin procesar del sensor electroquímico, traducirlas en concentración de NO y asegurar la transmisión de la señal junto con otros posibles parámetros relacionados con el medio ambiente.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el aparato realiza y transmite mediciones a una frecuencia dependiente del estado de actividad del sujeto, siendo dicho estado determinado mediante un módulo giroscópico y/o acelerométrico de la segunda parte (5) del aparato.
10. Aparato de detección (1) para detectar, en un sujeto, una cantidad de NO producida por dicho sujeto durante una secuencia de un estado de actividad predefinido, comprendiendo dicho aparato una primera parte (4) destinada a ser portada por una zona de investigación de una epidermis (2) de dicho sujeto y mantenerla en ella de forma sellada para determinar directa y continuamente la producción de NO en un fluido biológico procedente de la epidermis, estando la primera parte integrada por un elemento de detección (5), que asegura la detección de NO mediante un sensor electroquímico (14), y una segunda parte (6) configurada para enviar, gracias a un generador de energía (5d) asociado a dicho elemento de detección (5), una señal cuya lectura permite la detección deseada.
11. Aparato según la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de detección proporciona la señal como resultado de una medición electroquímica realizada utilizando el fluido biológico, producido por el sujeto en la zona de investigación, como electrolito entre dos electrodos de trabajo (8,9) portados por un soporte plano aislante (10).
12. Aparato según la reivindicación 11, caracterizado porque un electrodo de referencia está asociado a los dos electrodos de trabajo.
13. Aparato según una de las reivindicaciones 11 a 12, caracterizado porque el soporte aislante plano (10) comprende al menos un microcanal (15, 30, 31, 33) para guiar el fluido biológico hacia el sensor electroquímico (14).
14. Aparato según una de las reivindicaciones 10 ó 13, caracterizado porque el elemento de detección comprende una pluralidad de sensores electroquímicos similares, cuyas señales se combinan para mejorar la señal de salida.
15. Aparato según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque la disposición de los electrodos de trabajo (8,9) respecto a su soporte (10) sigue una curva de Hilbert para mejorar la intensidad de la señal de salida por unidad de superficie del soporte.
16. Aparato según una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque las mediciones se realizan en línea con los orificios (13) previstos en el soporte plano (10), que está en línea con las trayectorias conductoras de los electrodos (8, 9).
17. Aparato según una de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado porque los electrodos de trabajo (8, 9) consisten en depósitos metálicos, en particular de plata (Ag), oro (Au), platino (Pt), negro de platino, o depósitos de grafeno dopados con nanopartículas de plata (Ag) u oro (Au), estando las nanopartículas funcionalizadas con aglutinantes de NO, en particular guanilil ciclasa o porfirinas.
18. Aparato según una de las reivindicaciones 10 o 17, caracterizado porque el elemento de detección comprende una pluralidad de sensores electroquímicos (14) divididos en una pluralidad de unidades de detección (16, 17, 18), y porque cada unidad de detección está configurada para detectar al menos una especie química.
19. Aparato según las reivindicaciones 13 y 18 tomadas en combinación, caracterizado porque el soporte aislante plano comprende una pluralidad de microcanales (30, 31, 32), y caracterizado porque cada canal comprende una unidad de detección.
20. Aparato según una de las reivindicaciones 10 a 19, caracterizado porque la primera parte comprende un cuerpo fibroso para llevar el fluido biológico desde la zona de investigación hasta el elemento de detección gracias a las fuerzas capilares.
21. Aparato según la reivindicación 20, caracterizado porque la primera parte comprende además un filtro (29) configurado para filtrar el fluido biológico en una entrada al elemento de detección para evitar que se distorsione la detección de NO por elementos de interferencia contenidos en el fluido biológico
22. Aparato según una de las reivindicaciones 10 a 21, caracterizado porque la segunda parte está dispuesta por encima de la primera parte (4), conteniendo la segunda parte componentes electrónicos para recopilar las mediciones sin procesar del sensor electroquímico, para traducirlas en concentración de NO y asegurar la transmisión de la señal junto con otros posibles parámetros relacionados con el medio ambiente.
23. Aparato según una de las reivindicaciones 10 a 22, caracterizado porque el aparato comprende un módulo giroscópico y/o acelerométrico para detectar el estado de actividad del sujeto y que el aparato está configurado para realizar y transmitir mediciones a una frecuencia dependiente del estado de actividad del sujeto.
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