Un anello e-ring stampato in 3D che consente ai diabetici di monitorare i livelli di zucchero nel sangue utilizzando solo il sudore e uno smartphone standard

MONITORAGGIO INDOLORE PER I DIABETICI CON ‘E-RING’ STAMPATO IN 3D

Scienziati dell’Università Nazionale e Kapodistriana di Atene hanno stampato in 3D un nuovo dispositivo che consente ai diabetici di monitorare i livelli di zucchero nel sangue utilizzando solo il sudore e uno smartphone standard.

Sfruttando una stampante 3D Flashforge Creator Pro e un filamento conduttivo, il team è riuscito a fabbricare un anello elettrochimico (o “e-ring”), con tre elettrodi di plastica. Una volta collegati a un mini-circuito, i sensori si sono dimostrati in grado di utilizzare biomarcatori per monitorare con precisione i livelli di glucosio di chi li indossa, fornendo loro un’alternativa di auto-test meno invasiva agli aghi visti nei normali glucometri.

Per i 34 milioni di americani stimati che vivono con il diabete, il monitoraggio del glucosio è una realtà della vita quotidiana e la maggior parte utilizza biosensori enzimatici per tenere traccia dei propri livelli di zucchero nel sangue. Tuttavia, sebbene tali dispositivi siano precisi e facili da usare a casa, spesso richiedono l’uso di aghi dolorosi per il campionamento, il che può scoraggiare test frequenti.

Per i pazienti schizzinosi, le ripercussioni potrebbero essere mortali, poiché test rari potenzialmente consentono ai loro livelli di glucosio di andare fuori controllo. Per evitare ciò, negli ultimi anni è stato sviluppato un certo numero di dispositivi indossabili carichi di elettrodi meno invasivi, ma questi si sono rivelati inaccessibili ai più, a causa dei loro elevati costi di produzione.

Inoltre, molti dispositivi esistenti continuano a fare affidamento sulla misurazione dei livelli di enzimi del paziente, ma questi dipendono da fattori come la temperatura e il pH che non sono controllabili nelle situazioni di utilizzo finale. Il sudore, d’altra parte, include una serie di biomarcatori che non dipendono dalla condizione e indicano la salute umana, quindi il team ha scelto di utilizzare il sudore come base per il loro nuovo glucometro.

Gli scienziati hanno creato i loro dispositivi indossabili utilizzando una stampante 3D commerciale a doppia estrusione e TPU, con l’obiettivo di renderli il più accessibili e flessibili possibile. Sebbene alla fine abbiano prodotto quattro diversi prototipi, ognuno aveva lo stesso layout di base: una struttura cilindrica verde con tre elettrodi a base di carbonio all’interno.

Una volta stampati, i ricercatori hanno galvanizzato i loro sensori in oro, consentendo loro di essere collegati tramite circuito stampato a uno smartphone Samsung J5, allo scopo di visualizzare le letture del glucosio. Per testare i loro dispositivi, il team li ha quindi esposti a una soluzione di “sudore artificiale” caricata di zucchero e ha scoperto che livelli più elevati di copertura in oro hanno prodotto letture con maggiore precisione.

Nelle valutazioni successive, un volontario ha indossato l’e-ring prima, durante e dopo un pasto e il dispositivo ha rilevato un aumento significativo dei livelli di zucchero nel sangue subito dopo aver mangiato. Circa due ore dopo, i sensori hanno rilevato che i livelli di glucosio del soggetto del test sono tornati alla normalità, dimostrando la sua efficacia nel convertire i biomarcatori sudati in letture.

Sebbene l’e-ring abbia dimostrato piccole deviazioni rispetto alle letture ottenute da un glucometro standard, il team greco ha sostenuto che queste possono essere corrette tramite ulteriori attività di ricerca e sviluppo. In effetti, gli scienziati sono così fiduciosi nella precisione del loro dispositivo, che credono che la loro ricerca spiani la strada per la stampa 3D dei glucometri internamente, sia in ambienti di laboratorio che in scenari di utilizzo finale come gli ospedali.

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