Un sensore indossabile stampato in 3D per monitorare i biomarcatori volatili
Un gruppo interdisciplinare della University of Arizona ha realizzato un dispositivo indossabile capace di analizzare i biomarcatori gassosi emessi dalla pelle senza necessità di adesivi. I ricercatori, coordinati dal professor Philipp Gutruf del dipartimento di Ingegneria Biomedica e membro dell’istituto BIO5, e dallo studente di dottorato David Clausen, hanno dettagliato il progetto su Nature Communications. L’innovazione consiste in un guscio flessibile, prodotto con tecniche di stampa 3D, che incorpora sensori in grado di captare in continuazione composti volatili e vapore acqueo presenti nelle emissioni cutanee.
Principio di funzionamento e vantaggi del design
Il sensore si applica sull’avambraccio e cattura costantemente la concentrazione di molecole come i composti organici volatili (VOC) e l’umidità emessa dalla pelle, confrontandola con l’aria circostante. Questa modalità di rilevamento sfrutta la porosità del guscio stampato in 3D per convogliare i gas verso gli elementi sensibili, senza contatto diretto con la superficie cutanea. L’assenza di adesivi permette di prolungare il monitoraggio per diversi giorni, evitando interruzioni legate al distacco o all’irritazione della pelle.
Affidabilità e trasmissione dati
La struttura del dispositivo assicura una tenuta stabile anche in presenza di movimenti quotidiani e variazioni ambientali. Le letture raccolte dai sensori vengono criptate e trasmesse via Bluetooth a uno smartphone o a un computer, garantendo protezione dei dati personali. La batteria integrata offre autonomia plurigiornaliera, eliminando la necessità di ricariche frequenti.
Campi di applicazione clinici e sportivi
Tra gli ambiti di utilizzo maggiormente esplorati figurano il monitoraggio delle prestazioni atletiche e l’osservazione a lungo termine di stati di stress o di alterazioni metaboliche. Poiché il dispositivo non richiede goccioline di sudore visibile, può essere impiegato anche in situazioni operative e cliniche in cui i sensori tradizionali si rivelano meno pratici. Il team di sviluppo sta lavorando all’ampliamento della gamma di biomarcatori rilevabili e all’integrazione di algoritmi di analisi dei dati per creare profili di salute personalizzati.
Sostegno finanziario e prospettive future
Il progetto ha ricevuto fondi dal Technology and Research Initiative Fund dell’Arizona e da fondazioni private, a conferma dell’interesse verso soluzioni di sorveglianza non invasiva della salute. Nei prossimi mesi, il gruppo intende avviare studi su volontari per validare l’efficacia del sensore in contesti reali e perfezionare i protocolli di raccolta dati in vista di applicazioni cliniche su larga scala.
