En 2015, Francesco Greco, jefe del Laboratorio de Materiales Aplicados para Electrónica Impresa y Blanda (LAMPSe) en el Instituto de Física del Estado Sólido de la Universidad Tecnológica de Graz, desarrolló los denominados "electrodos de tatuaje" junto con científicos italianos. Estos son polímeros conductores que se imprimen con una impresora de inyección de tinta en papel de tatuaje estándar y luego se adhieren a la piel como transferencias para medir la actividad cardíaca o muscular.
Este tipo de electrodo, optimizado en 2018, abrió caminos completamente nuevos en los exámenes electrofisiológicos, como la electrocardiografía (ECG) o la electromiografía (EMG). Gracias a un grosor de 700 a 800 nanómetros, que es aproximadamente 100 veces más delgado que un cabello humano, los tatuajes se adaptan a la piel irregular y apenas se notan en el cuerpo. Además, los "tatuajes" son electrodos secos; a diferencia de los electrodos de gel, funcionan sin una interfaz líquida y no pueden secarse. Son ideales para mediciones a largo plazo. Incluso los pelos que crecen a través del tatuaje no interfieren con la grabación de la señal.
Sobre la base de este logro pionero, Greco, junto con Esma Ismailova y Laura Ferrari, ha logrado ahora otro hito en la medición de señales bioeléctricas: el grupo ha modificado los electrodos de tatuaje de tal manera que también se pueden utilizar en electroencefalografía (EEG), es decir, para medir la actividad cerebral.
Para hacer esto, los investigadores utilizaron el mismo enfoque que en 2018, es decir, impresión por inyección de tinta de polímero conductor sobre papel de tatuaje. La composición y el grosor del papel de transferencia y el polímero conductor se han optimizado para lograr una conexión aún mejor entre el electrodo del tatuaje y la piel y para registrar las señales del EEG con la máxima calidad, porque ''las ondas cerebrales están en el rango de baja frecuencia y EEG las señales tienen una amplitud muy baja. Son mucho más difíciles de captar en alta calidad que las señales EMG o ECG'', explica Laura Ferrari.
La composición y el grosor del papel de transferencia y el polímero conductor se han optimizado para lograr una conexión aún mejor entre el electrodo del tatuaje y la piel
Las pruebas en condiciones clínicas reales han demostrado que la medición de EEG con los tatuajes optimizados es tan exitosa como con los electrodos de EEG convencionales. "Sin embargo, debido a la impresión por inyección de tinta y los sustratos disponibles comercialmente, nuestros tatuajes son significativamente menos costosos que los electrodos EEG actuales y también ofrecen más ventajas en términos de comodidad de uso y mediciones a largo plazo en comparación directa", subraya Greco.
Los nuevos electrodos de tatuaje son el primer tipo de electrodo seco que es adecuado para mediciones de EEG a largo plazo y al mismo tiempo es compatible con magnetoencefalografía (MEG). MEG es un método bien establecido para monitorear la actividad cerebral, para el cual hasta ahora solo se pueden usar los llamados "electrodos húmedos".
Dichos electrodos funcionan a base de electrolito, gel o pasta de electrodos, por lo que se secan rápidamente y no son adecuados para mediciones a largo plazo. La nueva generación de electrodos para tatuajes consta exclusivamente de polímeros conductores, es decir, no contiene ningún metal que pueda ser problemático para los exámenes MEG y se imprime exclusivamente con chorro de tinta.