En un futuro no muy lejano, los tatuajes podrían convertirse tanto en dispositivos de diagnóstico médico como en arte corporal. LightFieldStudios / iStock a través de Getty Images

En la novela de ciencia ficción "La edad del diamante" por Neal Stephenson, el arte corporal se ha convertido en "tatuajes mediatrónicos en constante cambio": exhibiciones en la piel impulsadas por robopigmentos nanotecnológicos. En los 25 años transcurridos desde que se publicó la novela, la nanotecnología ha tenido tiempo de ponerse al día y la visión de ciencia ficción de los tatuajes dinámicos está comenzando a convertirse en una realidad.

Los primeros ejemplos de tatuajes nanotecnológicos que cambian de color se han desarrollado en los últimos años y no son solo para el arte corporal. Tienen un propósito biomédico. Imagínese un tatuaje que le advierte de un problema de salud señalado por un cambio en su bioquímica o de una exposición a la radiación que podría ser peligrosa para su salud.

No puedes entrar al consultorio de un médico y hacerte un tatuaje dinámico todavía, pero están en camino. Los primeros estudios de prueba de concepto brindan evidencia convincente de que los tatuajes pueden diseñarse no solo para cambiar de color, sino para detectar y transmitir información biomédica, incluida la aparición del cáncer.

Señalización de cambios bioquímicos

En 2017, los investigadores tatuaron piel de cerdo, que se había quitado del cerdo, con biosensores moleculares que utilizan color para indicar los niveles de sodio, glucosa o pH en los líquidos de la piel.

En 2019, un equipo de investigadores amplió ese estudio para incluir detección de proteínas y lecturas de teléfonos inteligentes desarrolladas para los tatuajes. Este año, también demostraron que Los niveles de electrolitos se pueden detectar con sensores de tatuaje fluorescentes..

En 2018, un equipo de biólogos desarrolló un tatuaje hecho de células de piel modificadas que se oscurecen cuando sienten un desequilibrio de calcio causado por ciertos cánceres. Demostraron el tatuaje de detección de cáncer en ratones vivos.

Sensores de radiación ultravioleta

Mi laboratorio is mirando los tatuajes tecnológicos desde un ángulo diferente. Estamos interesados ​​en detectar daños externos, como la radiación ultravioleta. La exposición a los rayos UV de la luz solar y las camas solares es el principal factor de riesgo para todos los tipos de cáncer de piel. Los cánceres de piel no melanoma son las neoplasias malignas más comunes en los EE. UU., Australia y Europa.

La tinta de tatuaje activada por UV es invisible hasta que se expone a la luz UV. Jesse Butterfield / Laboratorio de nanomateriales emergentes, Universidad de Colorado Boulder, CC BY-NC-ND

Para ayudar a abordar este problema, desarrollamos una tinta de tatuaje invisible que se vuelve azul solo con luz ultravioleta, alertándote cuando tu piel necesita protección. La tinta del tatuaje contiene un tinte activado por rayos UV dentro de una nanocápsula de plástico de menos de una micra de diámetro, o una milésima de milímetro, aproximadamente del mismo tamaño que un pigmento de tatuaje común.

La nanocápsula es necesaria para que las partículas del tatuaje que cambian de color sean lo suficientemente grandes. Si los pigmentos del tatuaje son demasiado pequeños, el sistema inmunológico los elimina rápidamente de la piel y el tatuaje desaparece. Se implantan con máquinas de tatuaje de la misma manera que los tatuajes normales, pero duran solo varios meses antes de que comiencen a degradarse por la exposición a los rayos UV y otros procesos naturales y se desvanezcan, lo que requiere un tatuaje de refuerzo.

Serví como el primer sujeto de prueba humano para estos tatuajes. Creé “pecas solares” en mi antebrazo: manchas invisibles que se volvían azules bajo la exposición a los rayos UV y me recordaban cuándo usar protector solar. Mi laboratorio también está trabajando en tatuajes invisibles con protección UV que absorberían la luz ultravioleta que penetra a través de la piel, como un protector solar de larga duración justo debajo de la superficie. También estamos trabajando en tatuajes de "termómetros" que utilizan tintas sensibles a la temperatura. En última instancia, creemos que las tintas para tatuajes podrían usarse para prevenir y diagnosticar enfermedades.

{vembed Y = 4CGFPbFqdJ4}
En esta charla TEDx, el autor demuestra el tatuaje con detección de rayos UV.

Tatuajes temporales de alta tecnología

Los tatuajes de transferencia temporal también están experimentando una revolución de alta tecnología. Tatuajes electrónicos portátiles que pueden detectar señales electrofisiológicas como la frecuencia cardíaca y la actividad cerebral o monitorear la hidratación y los niveles de glucosa del sudor están en desarrollo. Incluso se pueden utilizar para controlando dispositivos móviles, por ejemplo, reproducir aleatoriamente una lista de reproducción de música con solo tocar un tatuaje, o para arte corporal luminiscente que ilumina la piel.

La ventaja de estos tatuajes portátiles es que pueden usar dispositivos electrónicos que funcionan con baterías. La desventaja es que son mucho menos permanentes y cómodos que los tatuajes tradicionales. Asimismo, los dispositivos electrónicos que van debajo de la piel están siendo desarrollados por los científicos, diseñadores y biohackers por igual, pero requieren procedimientos quirúrgicos invasivos para su implantación.

Los tatuajes inyectados en la piel ofrecen lo mejor de ambos mundos: mínimamente invasivo, pero permanente y cómodo. Nuevo métodos de tatuaje sin aguja que disparan gotitas de tinta microscópicas en la piel ahora están en desarrollo. Una vez perfeccionados, harán que los tatuajes sean más rápidos y menos dolorosos.

¿Listo para el uso diario?

Los tatuajes que cambian de color en desarrollo también abrirán la puerta a un nuevo tipo de arte corporal dinámico. Ahora que los colores del tatuaje se pueden cambiar mediante una señal electromagnética, pronto podrá "programar" el diseño de su tatuaje, o encenderlo y apagarlo. Puede exhibir con orgullo su tatuaje en el cuello en el rally de motocicletas y aún tener la piel clara en la sala del tribunal.

A medida que los investigadores desarrollen tatuajes dinámicos, deberán estudiar la seguridad de las tintas de alta tecnología. Tal como están las cosas, se sabe poco sobre la seguridad de los más de 100 pigmentos diferentes utilizados en las tintas de tatuaje normales. los Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos no ha ejercido autoridad reguladora sobre los pigmentos de tatuajes, citando otras prioridades de salud pública en competencia y la falta de evidencia de problemas de seguridad con los pigmentos. Por tanto, los fabricantes estadounidenses pueden poner lo que quieran en tintas para tatuajes y venderlas sin la aprobación de la FDA.

Hasta ahora, hay no hay evidencia de que los tatuajes causen cáncery un estudio incluso encontró que los tatuajes negros protegen contra el cáncer de piel inducido por los rayos UV. Aún así, muchas tintas para tatuajes contener o degradar a sustancias que se sabe que son peligrosasy complicaciones de salud que incluyen infecciones, alergias y granulomas. encontrado en aproximadamente el 2% de los tatuajes. Se necesita más investigación para comprender los efectos a largo plazo de los nano y microimplantes en la piel en general.

Una ola de tatuajes de alta tecnología está surgiendo lentamente y probablemente seguirá aumentando en el futuro previsible. Cuando llegue, puedes decidir surfear o mirar desde la playa. Si sube a bordo, podrá controlar la temperatura de su cuerpo o la exposición a los rayos UV simplemente mirando uno de sus tatuajes.

Sobre la autora

Carson J Bruns, profesor asistente, Universidad de Colorado Boulder

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.