Monitoraggio della Salute tramite Sudore: Misurazione dei Marcatori di Malattie
Innovazione nel Monitoraggio della Salute
PULLMAN, Washington – Un gruppo di ricercatori della Washington State University ha sviluppato un monitor sanitario indossabile che può misurare in modo affidabile i livelli di importanti sostanze biochimiche nel sudore durante l’attività fisica.
Caratteristiche del Monitor Sanitario
Questo monitor, realizzato tramite stampa 3D, offre un metodo semplice e non invasivo per monitorare le condizioni di salute e diagnosticare malattie comuni come il diabete, la gotta e le patologie renali e cardiache. Pubblicato sulla rivista ACS Sensors, lo studio ha dimostrato come il dispositivo sia in grado di misurare accuratamente i livelli di glucosio, lattato e acido urico nei volontari, oltre a rilevare il tasso di sudorazione.
Dettagli Tecnici e Funzionalità
Il monitor sanitario è stato creato combinando la stampa 3D con metodi di rilevamento delle malattie. Chuchu Chen, Ph.D. e primo autore dello studio, ha sottolineato come la stampa 3D possa innovare il settore sanitario. Utilizzando un catalizzatore a singolo atomo e reazioni enzimatiche, i ricercatori hanno migliorato il segnale e la misurazione dei biomarcatori. Il dispositivo dispone di tre biosensori che cambiano colore per indicare i livelli specifici di sostanze biochimiche.
Importanza del Sudore nella Diagnosi
Il sudore, a differenza del sangue, offre un metodo non invasivo per monitorare la salute. I livelli di acido urico nel sudore possono indicare rischi di gotta, malattie renali o cardiache. Il glucosio è monitorato per il diabete, mentre il lattato può indicare l’intensità dell’esercizio. Kaiyan Qiu, professore assistente alla Scuola di ingegneria meccanica e dei materiali della WSU, ha evidenziato l’importanza del tasso di sudorazione come indicatore fisiologico.
Sfide e Soluzioni
Misurare queste sostanze chimiche nel sudore è complesso a causa delle loro basse concentrazioni. I sensori del sudore sviluppati in precedenza richiedono attrezzature specializzate e devono essere flessibili. Annie Du, professoressa di ricerca alla WSU, ha spiegato che l’uso di catalizzatori a singolo atomo migliora la sensibilità e l’accuratezza del monitor.
Progetto e Validazione
Il monitor è costituito da canali molto piccoli per misurare il tasso di sudorazione e la concentrazione dei biomarcatori. Grazie alla stampa 3D, questi microcanali non necessitano di strutture di supporto che potrebbero contaminare i campioni. Qiu ha sottolineato l’importanza di evitare materiali di supporto per misurare con precisione le minuscole concentrazioni di biomarcatori.
Risultati e Futuro
Nei test, i monitor hanno dimostrato di misurare accuratamente e in modo affidabile le concentrazioni chimiche e il tasso di sudorazione. Sebbene inizialmente siano stati scelti tre biomarcatori, il sistema è personalizzabile e possono essere aggiunti ulteriori marcatori. I volontari hanno trovato i monitor confortevoli da indossare.
Prospettive di Commercializzazione
I ricercatori stanno lavorando per migliorare il design e convalidare ulteriormente il dispositivo, con l’obiettivo di commercializzare la tecnologia. La WSU ha già depositato una domanda di brevetto per proteggere la proprietà intellettuale. Il progetto è stato finanziato dalla National Science Foundation e dai Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, oltre che da fondi di avvio.
