Una mascarilla inteligente analiza el aliento en tiempo real para monitorizar el estado de salud

Investigadores de Caltech desarrollan EBClite, un dispositivo sin batería que recoge el condensado del aliento y analiza biomarcadores de forma continua

El análisis del aliento se perfila como una herramienta prometedora para obtener información sobre el estado fisiológico del organismo sin necesidad de realizar procedimientos invasivos. Ahora, investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) han desarrollado una nueva generación de mascarilla inteligente capaz de recoger y analizar componentes del aire exhalado durante periodos prolongados.

El dispositivo, denominado EBClite, combina un sistema de condensación pasiva, sensores protegidos frente a la humedad y una pequeña célula solar que permite obtener energía sin utilizar baterías.

Los primeros resultados apuntan a que esta tecnología podría facilitar en el futuro la monitorización no invasiva de determinados biomarcadores, aunque todavía se encuentra en fase de investigación.

¿Cómo funciona la mascarilla inteligente EBClite?

El análisis del condensado del aliento exhalado (EBC) permite estudiar diferentes sustancias presentes en el aire que expulsamos al respirar.

Sin embargo, convertir esta técnica en una herramienta de monitorización continua presenta dificultades. La elevada humedad del aliento puede afectar al funcionamiento de los sensores y la obtención estable del condensado resulta compleja cuando se pretende utilizar el dispositivo durante largos periodos.

Para solucionar estas limitaciones, el equipo de Caltech ha desarrollado EBClite, una mascarilla inteligente sin batería diseñada para recoger el condensado del aliento y analizarlo prácticamente en tiempo real.

Un hidrogel permite condensar el aliento

Uno de los elementos principales del dispositivo es un hidrogel con cloruro de litio que permite enfriar y condensar el vapor presente en el aire exhalado.

El material facilita así la recogida del condensado del aliento para su posterior análisis.

Además, el hidrogel presenta resistencia a la desecación y capacidad de rehidratación, dos propiedades que permiten prolongar considerablemente el funcionamiento del sistema respecto a diseños anteriores.

Esta característica resulta especialmente importante para desarrollar dispositivos capaces de realizar una monitorización continuada durante varios días.

Sensores preparados para trabajar en ambientes húmedos

La humedad generada en el interior de una mascarilla puede comprometer el funcionamiento de los componentes electrónicos y de los sensores.

Para evitarlo, los investigadores han protegido los elementos del dispositivo mediante estructuras multicapa flexibles diseñadas para soportar repetidos ciclos de secado y rehidratación.

Este diseño busca mantener la estabilidad de los sensores y permitir que la mascarilla pueda utilizarse durante periodos prolongados.

Una mascarilla que funciona sin batería

Otro de los aspectos más innovadores de EBClite es su sistema de alimentación.

El dispositivo incorpora una célula solar ultrafina capaz de proporcionar la energía necesaria para su funcionamiento, eliminando la necesidad de incorporar una batería convencional o realizar recargas.

Según los investigadores, la tecnología puede funcionar incluso con niveles de iluminación relativamente bajos, lo que permite utilizarla en diferentes entornos interiores.

Además, el coste estimado del dispositivo se sitúa alrededor de un dólar por unidad, un factor que podría resultar relevante si la tecnología llega a desarrollarse para su fabricación a gran escala.

El lactato del aliento como indicador metabólico

Los investigadores probaron el sistema con voluntarios sanos para comprobar su capacidad de monitorización.

Durante las pruebas, EBClite consiguió detectar cambios en los niveles de lactato presentes en el aliento durante la realización de ejercicio físico y después de la ingesta de carbohidratos.

Los investigadores observaron que los cambios registrados en el lactato exhalado estaban relacionados con las modificaciones metabólicas detectadas mediante análisis sanguíneos.

Estos resultados apuntan al potencial del análisis del aliento para estudiar determinados procesos relacionados con el metabolismo energético sin recurrir necesariamente a una extracción de sangre.

Una herramienta de monitorización no invasiva

Una de las principales ventajas de esta tecnología es que permite obtener información biomédica mediante un procedimiento sencillo: respirar a través de una mascarilla.

El sistema podría llegar a utilizarse para analizar diferentes biomarcadores presentes en el aire exhalado, entre ellos determinados metabolitos e indicadores relacionados con procesos inflamatorios.

En el futuro, esta tecnología podría tener aplicaciones en diferentes ámbitos de la medicina y la monitorización de pacientes, aunque serán necesarios estudios adicionales para determinar qué biomarcadores pueden analizarse de forma fiable y qué utilidad clínica pueden tener.

Posibles aplicaciones en diferentes pacientes

La recogida pasiva del condensado del aliento podría facilitar el desarrollo de sistemas de monitorización para distintos perfiles de pacientes.

Entre las posibles aplicaciones que se están investigando se encuentran:

• Monitorización del metabolismo.
• Seguimiento de determinados biomarcadores.
• Control de procesos inflamatorios.
• Monitorización de pacientes durante la actividad física.
• Seguimiento de determinados parámetros en pacientes pediátricos.
• Aplicaciones en personas mayores.
• Monitorización en pacientes críticos.

La ausencia de baterías y la posibilidad de realizar mediciones de forma continuada podrían facilitar especialmente su utilización en determinados entornos sanitarios.

Caltech estudia su aplicación frente a la tuberculosis

El proyecto también contempla aplicaciones relacionadas con enfermedades infecciosas.

El equipo de investigación trabaja junto a la Fundación Gates en la adaptación de esta tecnología para su posible utilización en regiones de África y en el desarrollo de una versión simplificada destinada a la detección y seguimiento de la tuberculosis.

El objetivo sería disponer de un dispositivo sencillo, económico y capaz de realizar determinados análisis sin necesidad de utilizar equipos complejos.

El futuro del análisis del aliento

El desarrollo de EBClite representa un nuevo paso en la evolución de los wearables sanitarios y de los dispositivos capaces de obtener información médica de forma no invasiva.

La posibilidad de convertir el aliento en datos biomédicos podría abrir nuevas vías para realizar un seguimiento continuo del organismo, especialmente si los investigadores consiguen identificar biomarcadores fiables y establecer su utilidad clínica.

El estudio, en el que también han participado investigadores de la Universidad Johannes Kepler de Austria y de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, fue publicado en marzo de 2026 en Nature Sensors.

Una mascarilla que convierte la respiración en información médica

La tecnología desarrollada por Caltech demuestra el potencial de combinar biotecnología, sensores, materiales inteligentes y energía solar en un dispositivo portátil.

EBClite todavía no sustituye a las pruebas diagnósticas convencionales, pero sus primeros resultados muestran que el análisis continuo del aliento podría convertirse en una herramienta de interés para la monitorización de determinados parámetros de salud.

El siguiente reto será demostrar su eficacia y utilidad clínica en estudios más amplios y determinar hasta qué punto esta tecnología puede trasladarse de los laboratorios a la práctica médica.