I bioingegneri dell’Università della Pennsylvania (USA) hanno messo a punto un dispositivo avanzato, che utilizza microelettrodi ottenuti da nanoparticelle. È così possibile misurare in modo stabile e preciso diversi parametri, come la concentrazione del glucosio.
Il sudore può fornire informazioni preziose per capire qual è lo stato di salute di una persona. Già si utilizza questo “strumento”, ad esempio, per controllare i neonati quando c’è un dubbio di fibrosi cistica (andando a misurare, nel sudore, la concentrazione di sale: se supera una certa soglia, scatta la diagnosi di malattia). È però quasi impossibile eseguire questi test (per monitorare la concentrazione anche di altre sostanze nel sudore durante l’intera giornata) in una persona adulta che continui a svolgere le normali attività quotidiane. A questo scopo sono stati sviluppati nel tempo diversi tipi di sensori elettrochimici indossabili, ma nella maggior parte dei casi hanno mostrato una scarsa stabilità e specificità.
Ora, però, questi problemi potrebbero venire superati grazie a un dispositivo messo a punto dai bioingegneri dell’università della Pennsylvania (Stati Uniti), che hanno inserito in un particolare cerotto un reticolo di microelettrodi ottenuti da nanoparticelle di grafene (carbonio), oro e argento sottoposte a un raggio laser (le nanoparticelle, lo ricordiamo, hanno dimensioni nell’ordine del milionesimo di millimetro).
Monitoraggio "elettrico"
Come i ricercatori spiegano sulla rivista scientifica Advanced Functional Materials, i microelettrodi permettono di misurare con precisione soprattutto la concentrazione di glucosio presente nel sudore (una molecola fondamentale per il metabolismo).
In che modo funziona il dispositivo? Il glucosio, passando sui microelettrodi, si ossida, e questa reazione chimica genera una corrente che è proporzionale alla quantità di glucosio presente. Di conseguenza, misurando la corrente si ha una quantificazione indiretta della concentrazione di glucosio. II cerotto è in grado di funzionare per tre settimane e rileva, nel contempo, anche il pH del sudore, in genere lievemente acido (una variazione marcata di questi valori può segnalare la presenza di varie patologie, ma è pur vero che l’acidità può salire anche in seguito a un esercizio fisico intenso).
Un sistema non invasivo
«Il sudore è ideale per il rilevamento di biomarcatori in tempo reale, continuo e non invasivo - conferma Huanyu "Larry" Cheng, professore associato di ingegneria e meccanica all’Università della Pennsylvania e primo autore dello studio. - È però difficile ottenere risultati attendibili, perché queste sostanze sono presenti a concentrazioni molto basse, e variabili, anche in rapporto alla temperatura. Il nostro dispositivo è in grado di tenere conto di tutto questo». In più, il nuovo biosensore “soppesa” le fluttuazioni anche in relazione al consumo di cibo.
Il cerotto, che è largo circa il doppio di un francobollo e viene fissato sulla pelle con un particolare adesivo, comunica poi in modalità wireless a un computer (o anche a uno smartphone) i dati raccolti, per il monitoraggio e l'analisi in tempo reale.
Il nuovo dispositivo, sottolineano i ricercatori, ha un costo relativamente basso e potrà servire non solo per facilitare la diagnosi di alcune patologie, ma anche per valutare meglio gli effetti dei trattamenti farmacologici.
