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  18.01.2018 Ferienhaus Ostsee
   

Misurare i livelli di zucchero nel sangue più volte al giorno è di vitale importanza per i pazienti diabetici perché dimostra quanto bene il loro corpo sta gestendo la loro malattia e la dose di insulina di cui hanno bisogno, se hanno bisogno di niente, ma soprattutto, prevenendo gli effetti silenziosi e subdoli delle complicanze che emergono a distanza di tempo.

La misurazioni attraverso le classiche punture costituiscono una delle ragioni che degrada la qualità della vita del diabetico portando a limitare le misurazioni.
Ultimamente si sta spingendo forte sulla nanotecnologia al fine di cercare soluzioni miranti ad eliminare il monitoraggio della glicemia tramite il classico sistema delle punture sui polpastrelli delle dita (glucometri).
In commercio si trovano i sensori che misurano il sangue nelle pareti interstiziali della pelle (holter glicemici, freestyle libre) anche se a prezzi molto elevati, ma per fortuna dispensabili dalle ASL.
L'anno scorso, Google ha annunciato che stava sviluppando le lenti a contatto che misurano i livelli di glucosio nel pianto dell’utente.

Ora, i nanoengineers - tra cui l’ideatore il dr. Amay Bandodkar, ricercatore nel gruppo guidato dal ProfessorJoseph Wang del NanoEngineering Department e del Center for Wearable Sensors alla Jacobs School of Engineering at UC San Diego - potrebbero aver trovato un modo ancora più semplice per i pazienti diabetici di monitorare i loro livelli vitali, mediante un sensore flessibile, ...

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 ... ultra-sottile da  applicare sulla pelle in modo indolore, costituito da elettrodi ‘disegnati’ con attenzione a modo di tatuaggio ed incollati su un cerotto trasparente che si appoggia sulla pelle. 

 

      Un monitoraggio, quindi, che passa inosservato, in quanto da lontano apparirà come un normale tatuaggio ma che in realtà nasconde un concentrato di elevata nanotecnologia.  

  

 Infatti sono state utilizzate tecniche elettrochimiche enzimatiche, combinando una tecnica basata sulla ionoforesi inversa - che di fatto convoglia il glucosio ISF dalla superficie della pelle verso degli elettrodi – con un biosensore amperometrico a base di enzimi (glucosio ossisdas – GOx), che provvede a misurare la glicemia.

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     Il funzionamento avviene mediante una leggerissima corrente elettrica (di intensità di 0,2 mA/cm2) una durata di 10 minuti), che genera un flusso osmotico degli ioni di sodio (che trasportano le molecole del glucosio e che si trovano nel fluido della pelle) verso il catodo del tatuaggio. 

 

 

 Il sensore inserito nel tatuaggio misura la quantità di carica elettrica prodotta dal glucosio per fornire una stima dei livelli complessivi di glucosio e deve essere molto sensibile: “la concentrazione di glucosio estratta dal dispositivo del tatuaggio non-invasivo è quasi cento volte inferiore rispetto al corrispettivo livello presente nel sangue umano…così abbiamo dovuto sviluppare un sensore di glucosio ad elevata sensibilità che potrebbe rilevare livelli così ridotti di glucosio in maniera altamente selettiva” (dr. Amay Bandodkar).

  Questo sistema pertanto è innovativo perché funziona senza il monitoraggio del sangue e quindi distinguendosi per questa ragione dai tradizionali glucometri.

Il dispositivo ha mostrato una precisione pari a quella dei sistemi di monitoraggio tradizionali del finger stick.

E' ancora un prototipo ma si sta già lavorando al modello definitivo (lo studio lo trovate su Analytical Chemistry). Al momento, i ricercatori di ingegneria elettrica ed informatica del Center for Wearable Sensors stanno mettendo a punto la visualizzazione numerica perché il paziente possa leggere il risultato di cui ha bisogno per monitorare il proprio livello di glucosio: questo strumento non è ancora disponibile ma è in fase di lavorazione ed “avrà anche funzionalità Bluetooth per inviare direttamente in tempo reale le informazioni al medico oppure memorizzarle in un cloud” (dr. Amay Bandodkar).
I primi test hanno dimostrato che è sensibile come la classica puntura; i pazienti, un totale di sette volontari sani consenzienti senza patologie relative al cuore, diabete o con dolori cronici, di età compresa tra 20 e 40 hanno indossato i tatuaggi prima di mangiare un pasto ricco di carboidrati (un panino accompagnato da una bibita); è stata applicata la tecnica dell’inversione di ciclo-ionoforesi esercitando una lieve corrente di 0,2 mA/cm2 tra i due elettrodi per 10 minuti in due momenti, ovvero prima e dopo un pasto ricco di carboidrati. Nessuno di loro ha riportato sensazione di fastidio durante il test, riferiscono i ricercatori, mentre soltanto pochi partecipanti hanno avvertito un leggero formicolio nei primi dieci secondi dell'indagine.
Le analisi dopo il pasto sono state precise quanto un tradizionale monitor finger-stick.
Il Centro di ricerca "prevede l'utilizzo di questi sensori-tatuaggio per monitorare in maniera continua i livelli di glucosio di un’ampia popolazione in funzione delle sue abitudini alimentari …. I dati di questa popolazione più vasta potrebbero aiutare i ricercatori a raggiungere una maggiore comprensione delle cause e delle potenzialità in materia di prevenzione del diabete, una malattia che colpisce centinaia di milioni di persone ed è una delle principali cause di morte e disabilità in tutto il mondo” (dr. Amay Bandodkar).

Di positivo c’è anche il fatto che il costo di questi tatuaggi tecnologici sarebbe veramente basso (pochi centesimi), potendo essere sostituiti dal paziente senza grande onere finanziario ma soprattutto potendo finalmente iniziare a far abbassare il costo delle linguette reattive dei vari glucometri, holter glicemici e altri sistemi di rilevazione (freestyle libre).

I ricercatori sperano che il tatuaggio sarà eventualmente utilizzato per monitorare i livelli di altri composti nel sangue, come metaboliti, farmaci o alcol e droghe illegali.

Qualunque sia l'applicazione, la finalità di diminuire le punture per monitorare il sangue al meglio è sempre qualcosa di positivo perchè  non potrebbe far altro che migliorare la qualità della vita del diabetico.

Fonti
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac504300n
http://www.leggo.it/SOCIETA/SANITA/diabete_tatuaggio_sensore_glicemia/notizie/1126185.shtml
http://www.theatlantic.com/health/archive/2015/01/the-temporary-tattoo-that-tests-blood-sugar/384581/
http://www.quotidianosanita.it/scienza-e-farmaci/articolo.php?articolo_id=25357