Un sensor flexible integrado in situ en catéter, fabricado mediante litografía por proyección cilíndrica, para monitorización continua de la presión arterial intraluminal

Por qué importa vigilar la presión arterial desde el interior

La hipertensión daña silenciosamente arterias y órganos, sin embargo los médicos siguen confiando en su mayoría en lecturas ocasionales con manguito o en equipos voluminosos de hospital. Este artículo describe una nueva forma de monitorizar la presión arterial de manera continua desde dentro de una arteria mediante un sensor flexible del grosor de un cabello, fabricado directamente sobre un catéter médico. Para pacientes sometidos a intervenciones cardíacas o cerebrales, o para quienes necesitan control estrecho en cuidados intensivos, un sensor tan pequeño pero preciso podría hacer el seguimiento de la presión arterial más seguro, cómodo e informativo.

De tubos llenos de fluido a catéteres inteligentes integrados

El “estándar de oro” clínico actual para la medición continua de la presión arterial utiliza largos tubos llenos de fluido conectados a un transductor de presión externo. Aunque precisos, estos sistemas pueden deformar la onda de presión real, aumentar el riesgo de infección y limitar la movilidad del paciente. Generaciones previas de microchips de silicio montados en la punta del catéter o en el lateral mejoraron la calidad de la señal pero introdujeron nuevos compromisos: el hardware añade volumen, el cableado y el encapsulado impermeable alteran el perfil suave del catéter, y reducir más los chips los hace frágiles y menos sensibles. Los autores de este estudio afrontan estos compromisos abandonando la idea de pegar un sensor separado al catéter y, en su lugar, fabricando el sensor directamente sobre la superficie exterior del catéter.

Una piel delgada y flexible que detecta la presión

El núcleo del nuevo dispositivo, denominado sensor de presión intervencionista basado en catéter (CIPS), es un anillo de diminutas unidades sensibles a la presión que envuelven el catéter como una piel electrónica flexible. Cada unidad combina cavidades circulares poco profundas talladas en la pared del catéter y un “sándwich” suspendido de materiales por encima. Ese sándwich consta de una lámina de grafeno —una forma de carbono de un átomo de espesor conocida por su resistencia y sensibilidad eléctrica— junto con dos capas muy suaves de silicona. Cuando la presión sanguínea aumenta alrededor del catéter, esta pila se dobla ligeramente hacia las cavidades. La resistencia eléctrica del grafeno cambia con la deformación, convirtiendo el pulso mecánico del flujo sanguíneo en una señal eléctrica que puede leerse con electrónica externa.

Cableado y sellado inteligentes para señales más claras

Para convertir esta estructura delicada en una herramienta médica práctica, los investigadores resuelven dos problemas clave: cómo recoger señales limpias y cómo mantener el sensor funcionando de forma fiable en un medio líquido. Añaden dedos metálicos en forma de peine, denominados electrodos interdigitales, bajo la región sensible para crear múltiples trayectos eléctricos en paralelo. Esto reduce la resistencia de base, lo que a su vez acelera la respuesta del sensor, aumenta la sensibilidad y disminuye el ruido electrónico. Al mismo tiempo, encapsulan la capa sensora en dos recubrimientos ultrafinos de silicona de grado médico. El primero soporta el frágil grafeno durante la fabricación; el segundo sella vías microscópicas de gas que, de otro modo, provocarían derivaciones en las lecturas de presión. Juntas, estas decisiones permiten que el sensor responda en menos de cuatro décimas de segundo, detecte un amplio rango de presiones que abarca desde valores bajos hasta bien por encima de los arteriales normales y distinga cambios tan pequeños como unos pocos milímetros de mercurio.

Diseñado para las torsiones y curvas del cuerpo

El dispositivo se fabrica mediante un proceso de litografía por proyección cilíndrica que puede patrones electrónicos alrededor de todo un tubo diminuto de apenas unos cientos de micrómetros de diámetro —más delgado que un milímetro. Al tallar las cavidades en la pared del catéter en lugar de apilar capas adicionales sobre él, el equipo conserva un perfil delgado, añadiendo solo alrededor de 15 micrómetros de espesor. Esto mantiene el conducto interior del catéter completamente abierto para tareas estándar como la administración de fármacos o la transmisión de luz para imagen. Las pruebas demuestran que la salida del sensor permanece estable tanto si el catéter está recto como si está doblado, y que puede someterse a muchos ciclos de presión sin fatiga. La misma estrategia de fabricación funciona en catéteres de distintos diámetros, lo que sugiere que podría adaptarse a una variedad de herramientas intervencionistas.

Del banco de laboratorio a arterias vivas

Tras confirmar el rendimiento en aire, los investigadores sumergieron el catéter en agua para imitar las condiciones dentro de los vasos sanguíneos. El sensor continuó registrando cambios de presión de forma lineal, aunque con sensibilidad ligeramente reducida debido a la casi incompresibilidad de los líquidos. La prueba decisiva llegó en ratas vivas: el equipo insertó el CIPS en la aorta abdominal a través de una aguja de inserción estándar y registró los pulsos rítmicos de presión producidos por los latidos del animal. El dispositivo entregó señales claras y repetibles durante muchos ciclos, marcando la primera demostración de un sensor de presión de grafeno suspendido operando dentro de un vaso sanguíneo vivo. Aunque los implantes a más largo plazo requerirán tratamientos superficiales adicionales para resistir la acumulación de proteínas y la formación de coágulos, estos experimentos muestran que el concepto es viable biológica y mecánicamente.

Qué implica esto para la atención futura

En términos sencillos, los autores han convertido un catéter corriente en una sonda de presión inteligente y ultrafina al envolverlo con una piel de sensores basados en grafeno y sellarlo en materiales blandos y compatibles con el cuerpo. El resultado es una herramienta que puede situarse dentro de una arteria, seguir sus curvas naturales y reportar cambios detallados de la presión en tiempo real sin tuberías externas voluminosas. Si se traduce a la práctica clínica, esta tecnología podría conducir a una monitorización más precisa y menos invasiva durante cirugías y cuidados intensivos, y abre la puerta a catéteres que combinen múltiples funciones de detección y tratamiento en una única plataforma diminuta.

Cita: Ye, F., Hou, J., Li, X. et al. A cylindrical projection lithography-fabricated flexible on-catheter in situ integrated sensor for continuous in-artery blood pressure monitoring. Microsyst Nanoeng 12, 126 (2026). https://doi.org/10.1038/s41378-026-01242-z

Palabras clave: monitorización intravascular de la presión arterial, sensor de presión de grafeno, sensor flexible en catéter, sistemas microelectromecánicos, monitorización hemodinámica continua