Diabete, basta aghi con il cerotto che misura il glucosio nel sudore
È innovativo per diversi aspetti: non è invasivo, è altamente sensibile e non utilizza gli enzimi come biomarcatori, che possono degradarsi facilmente. Il nuovo dispositivo indossabile per il monitoraggio del diabete, ancora sotto forma di prototipo, rileva il glucosio nel sudore della pelle.
Niente aghi, niente sangue. Ma non è solo questa la novità del nuovo dispositivo per il monitoraggio del glucosio messo a punto, per ora solo sotto forma di prototipo, dai ricercatori della Penn State. Il piccolo cerotto che si applica sulla pelle indicato per la gestione del diabete è un biosensore non enzimatico. Significa che, a differenza di altri strumenti più o meno invasivi attualmente in commercio, riesce a quantificare lo zucchero nel sangue senza basarsi sugli enzimi, che come biomarcatori non sono il massimo visto che possono degradarsi rapidamente nel tempo o in seguito a un cambiamento della temperatura.
Grazie alla sua elevata sensibilità il nuovo dispositivo riesce a catturare direttamente i livelli di glucosio nel sudore della pelle nonostante siano 100 volte inferiori a quelli del sangue. I ricercatori hanno appurato che le concentrazioni di glucosio nel sudore rilevate dal cerotto riflettono quelle rilevate con le analisi del sangue.
Il cerotto è realizzato con grafene indotto da laser, un materiale costituito da strati di atomi di carbonio di diverse forme facile da realizzare e con un’elevata capacità di conduzione elettrica, ma con un unico “piccolo” difetto: non è sensibile al glucosio.
I ricercatori hanno dovuto quindi inserire nel grafene il nickel, un materiale particolarmente sensibile al glucosio, combinandolo però con l’oro per ridurre al minimo il rischio di reazioni allergiche. La lega nickel-oro si è rivelata talmente sensibile al glucosio da avere permesso ai ricercatori di effettuare la misurazione diretta senza passare per gli enzimi come invece avviene nei biosensori attualmente disponibili.
«Un sensore enzimatico deve essere mantenuto a una certa temperatura e pH e l'enzima non può essere conservato a lungo termine. Un sensore di glucosio non enzimatico, d'altra parte, è vantaggioso in termini di prestazioni stabili e sensibilità al glucosio indipendentemente da questi cambiamenti», spiega Huanyu Cheng ingegnere della Penn State tra gli autori dello studio.
Il sudore passa attraverso i pori del cerotto in una soluzione alcalina mantenuta accuratamente separata dalla pelle per non irritarla. Il glucosio reagisce con la soluzione creando un composto che viene rilevato dalla lega nickel-oro. Il biosensore è stato testato su alcuni volontari misurando le concentrazioni di glucosio in due momenti differenti, un’ora e tre ore dopo il pasto. Il risultato era lo stesso di quello ricavato da un test del sangue standard.
I ricercatori già stanno pensando di allargare il campo di applicazione della loro invenzione al di là del diabete. Il nuovo dispositivo indossabile potrebbe infatti essere usato per la rilevazione di altri biomarcatori rintracciabili nel sudore.
«Le accurate misurazioni del glucosio dal sudore umano mostrano l'utilità pratica del dispositivo, che apre opportunità per i sensori non enzimatici nell'elettronica indossabile», concludono i ricercatori.
Tatto da: Healthdesk, 05 febbraio 2022