Milano, 3 set.
(Adnkronos Salute) – Non si direbbe, per via delle piccole dimensioni, ma le punte delle dita sono in assoluto tra la parti del corpo più prolifiche nella produzione di sudore. Ognuna, spiegano gli esperti, ospita oltre mille ghiandole sudoripare, e questa 'fabbrica' può produrre da 100 a 1.000 volte più sudore rispetto alla maggior parte delle altre aree del corpo, anche a riposo. Questo flusso costante di sudore naturale, che va avanti anche senza stimoli o attività fisica, offre una fonte affidabile per alimentare un dispositivo indossabile, un cerotto hi-tech, in grado garantire un monitoraggio continuo e personalizzato della salute.
Un 'check-up' a portata di mano, che funziona 24 ore su 24, anche durante il sonno o i periodi di inattività. A svilupparlo sono stati gli ingegneri dell'University of California San Diego.
Si tratta di una piccola fascia elettronica per le dita, un dispositivo indossabile alimentato dal sudore, che monitora parametri chimici vitali, come i livelli di glucosio, ma anche vitamine e persino farmaci, il tutto analizzando il sudore stesso della punta delle dita dal quale ricava la sua energia.
Il cerotto e questa nuova strategia di analisi della salute sono stati illustrati in uno studio pubblicato su 'Nature Electronics' dal gruppo di ricerca di Joseph Wang, professore dell'Uc San Diego. Il dispositivo, che si avvolge attorno al dito, e trae energia da questa fonte 'improbabile', è costituito da diversi componenti elettronici stampati su un materiale polimerico sottile, flessibile ed estensibile. Il suo design gli consente di adattarsi al dito pur essendo abbastanza resistente da sopportare ripetute flessioni, allungamenti e movimenti.
"Si basa su una straordinaria integrazione di componenti di raccolta e stoccaggio di energia, con multipli biosensori in un microcanale fluidico, insieme al corrispondente controller elettronico, tutto sulla punta del dito", descrive Wang.
Al centro del suo funzionamento ci sono celle a combustibile biologico che sono posizionate dove il dispositivo entra in contatto con la punta del dito, e sono state appositamente progettate per raccogliere e convertire in modo efficiente le sostanze chimiche presenti nel sudore in elettricità.
Questa elettricità è immagazzinata in una coppia di batterie, che alimentano una serie di sensori, 4 in totale, ciascuno incaricato di monitorare uno specifico biomarcatore: glucosio, vitamina C, lattato e levodopa, un farmaco utilizzato per il trattamento del morbo di Parkinson. Mentre il sudore viene trasportato attraverso minuscoli canali microfluidici di carta verso questi sensori, il dispositivo analizza i livelli di biomarcatore, il tutto traendo l'energia di cui ha bisogno proprio dal sudore che sta campionando.
Un piccolo chip elabora i segnali dai sensori e trasmette in modalità wireless i dati tramite Bluetooth a basso consumo energetico a un'applicazione per smartphone o laptop progettata su misura.
Sembra fantascienza ma questo sistema si profila come "un monitoraggio automatico della salute a portata di mano", evidenzia il primo coautore dello studio, Shichao Ding, ricercatore post-dottorato nel gruppo di ricerca di Wang alla Uc San Diego Jacobs School of Engineering.
"Chi lo indossa può riposare o dormire e il dispositivo può comunque raccogliere energia e tracciare i livelli di biomarcatori". Nei test condotti dagli esperti, una persona ha indossato il dispositivo durante il giorno per monitorare i livelli di glucosio durante i pasti, i livelli di lattato durante il lavoro d'ufficio e l'esercizio fisico, i livelli di vitamina C mentre beveva succo d'arancia e i livelli di levodopa dopo aver mangiato fave, una fonte naturale del composto.
Ding e l'altro primo coautore Tamoghna Saha affermano che il dispositivo può essere personalizzato per soddisfare le esigenze di salute individuali rilevando diversi set di biomarcatori. I ricercatori stanno lavorando allo sviluppo di un sistema a circuito chiuso che non solo monitora questi marker biologici, ma somministra anche trattamenti in base ai dati raccolti. Ad esempio, nel caso del diabete, un dispositivo del genere potrebbe monitorare continuamente i livelli di glucosio e somministrare automaticamente insulina secondo necessità, quindi valutare l'efficacia del trattamento monitorando ulteriormente i livelli.
"Alimentazione, rilevamento e trattamento autonomi, tutto in un unico dispositivo: questo è l'obiettivo finale", conclude Ding.
