Sensor

Qué es un sensor

La palabra llega del inglés sensor, y esta a su vez del latín sensus, participio pasado de sentire, "percibir" o "sentir". El diccionario Merriam-Webster sitúa su acuñación entre 1925 y 1930, ya en el siglo XX, aplicada por primera vez a dispositivos mecánicos sensibles a la luz, el calor o la radiación. La Real Academia Española la recoge hoy como "dispositivo que detecta una determinada acción externa, temperatura, presión, etc., y la transmite adecuadamente".

Detectar no basta por sí solo. Un sensor incluye, casi siempre, un elemento sensible (el que reacciona ante la magnitud de interés) y un transductor, que convierte esa reacción física o química en una señal eléctrica interpretable. Un termómetro de mercurio, en su versión más antigua, ya cumplía la primera función sin cumplir del todo la segunda: reaccionaba al calor, pero no transmitía nada más allá de sí mismo.

Clasificación

Por el tipo de magnitud que detectan, los sensores médicos suelen agruparse en tres grandes familias. Los físicos miden variables como presión, temperatura, movimiento o intensidad luminosa: el manguito de un tensiómetro o el electrodo de un electrocardiógrafo pertenecen a este grupo. Los químicos detectan la concentración de una sustancia, con frecuencia mediante una reacción electroquímica en la superficie del dispositivo. Los biosensores, un paso más allá, incorporan un componente de origen biológico (una enzima, un anticuerpo, un fragmento de ADN) que aporta la especificidad necesaria para reconocer una molécula concreta entre muchas otras.

La Real Academia Española define el biosensor, precisamente, como el dispositivo médico que utiliza materiales de origen biológico para detectar y cuantificar una sustancia. Es el caso del sensor continuo de glucosa que llevan implantado bajo la piel muchos pacientes con diabetes, o de los electrodos enzimáticos que se emplean en distintos analizadores de laboratorio.

Origen del biosensor médico

El bioquímico Leland Clark desarrolló, en 1956, un electrodo capaz de medir la concentración de oxígeno disuelto en sangre. Ese dispositivo, conocido después como electrodo de Clark, es el punto de partida de casi todos los biosensores médicos actuales. En 1962, junto con la investigadora Ann Lyons, Clark dio un paso más: inmovilizó la enzima glucosa oxidasa sobre ese mismo electrodo y consiguió que el consumo de oxígeno generado por la reacción enzimática fuera proporcional a la cantidad de glucosa presente en la muestra.

Aquel montaje, sencillo visto desde hoy, es el antecedente directo de los medidores de glucosa que se usan a diario en el control de la diabetes, y de buena parte de los biosensores implantables y portátiles que han seguido su modelo desde entonces.

Sensores implantables y portátiles

La miniaturización y la comunicación inalámbrica han multiplicado, en los últimos años, los sensores que se llevan puestos o que se implantan bajo la piel para el registro continuo de constantes como la frecuencia cardiaca, la saturación de oxígeno o la propia glucosa. El Instituto Nacional de Imagen Biomédica y Bioingeniería de los Estados Unidos financia buena parte de la investigación actual en este campo, orientada tanto al seguimiento de enfermedades crónicas como al desarrollo de interfaces entre el sistema nervioso y prótesis externas.

Diferenciación con conceptos relacionados

No debe confundirse el sensor con lo sensorial ni con el sensorio. Ambos términos describen la capacidad biológica del propio organismo para percibir su entorno a través de los sentidos y del sistema nervioso. El sensor, en cambio, es un dispositivo: comparte la misma raíz etimológica, la de sentire, pero designa un instrumento externo, no una función del cuerpo humano.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre un sensor y un biosensor?

Todo biosensor es un sensor, pero no al revés. El biosensor incorpora un componente biológico, una enzima o un anticuerpo, que le da capacidad para reconocer de forma específica una sustancia entre muchas otras.

¿Es lo mismo un sensor que un transductor?

No exactamente. El transductor es el elemento que convierte un tipo de señal en otro, casi siempre en una señal eléctrica. Un sensor completo suele incluir un transductor, pero también el elemento sensible que reacciona en primer lugar ante la magnitud que se quiere medir.

¿Cuándo se inventó el primer biosensor médico?

En 1962, cuando Leland Clark y Ann Lyons combinaron un electrodo de oxígeno con la enzima glucosa oxidasa para medir la glucosa en sangre. Clark había desarrollado el electrodo de oxígeno de base seis años antes, en 1956.

Referencias

1. Real Academia Española. Sensor. Diccionario de la lengua española.
2. Real Academia Española. Biosensor. Diccionario de la lengua española.
3. National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, NIH. Sensors Fact Sheet.
4. ScienceDirect Topics. Clark Electrode.