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I sensori flessibili misurano il flusso sanguigno sotto la pelle

6 giugno 2017

La misurazione del flusso sanguigno nei tessuti, sia quello dei piccoli vasi venosi o arteriosi (microcircolo) sia quello dei grandi vasi (macrocircolo), è fondamentale per monitorare le conseguenze di alcune patologie largamente diffuse come il diabete o l’arterosclerosi. I migliori dispositivi oggi disponibili per la misurazione dei flussi sanguigni necessitano che i pazienti si presentino in una clinica o in un ospedale, e che vi rimangano per molte ore durante la procedura di raccolta e analisi dei dati. Basti pensare all’ecodoppler dei vasi del collo che richiede che il paziente sia immobile su un lettino.
Un nuovissimo sensore sperimentale, recentemente in sperimentazione, promette di rivoluzionare questa metodica, posizionandosi sulla pelle come un tatuaggio temporaneo e consentendo il monitoraggio 24 ore su 24 del flusso sanguigno senza limitazioni motorie per il paziente.
Il team dell’Università dell’Illinois ha sviluppato questo nuovo dispositivo portatile in collaborazione con gli istituti nazionali di salute degli Stati Uniti e con un più ampio gruppo di ricercatori americani e cinesi. Il Dr. Webb è stato l’autore principale di un documento che descrive il lavoro del gruppo che è stato pubblicato nell’edizione del 30 ottobre 2015 dalla rivista Science Advances.
Si tratta nel dettaglio di un dispositivo leggero e ultra sottile che viene posizionato sulla pelle senza effetti di distorsione del flusso sanguigno che cerca di misurare. Si lega strettamente alla pelle grazie alle forze di coesione intermolecolare (o forze di van der Waals), simili a quelle che si intaurano tra dipoli elettrici, impedendo qualsiasi movimento del sensore stesso che possa influire sull’accuratezza delle letture. Il dispositivo è infine costituito da strati ultra sottili di silicio, oro, cromo e rame supportati da silicone. La maggior parte della massa del sensore viene da uno strato di silicone di 40 micron. Ognuno degli altri strati ha uno spessore di soli decine o centinaia di nanometri.
Ci vorrà del tempo prima che questa tecnologia sperimentale possa essere approvata e commercializzata; i ricercatori hanno ancora bisogno di capire come realizzarne una versione completa dotata di una fonte di energia autonoma e di componenti che consentano di trasmettere i dati, senza fili, ad un computer portatile o ad un altro dispositivo.
Entro pochi anni questa tipologia di sensori potrebbe supportare la rivoluzione della medicina fornendo una quantità senza precedenti di dati per la comprensione di condizioni sanitarie come il diabete, l’indurimento delle arterie e l’invecchiamento umano generale. Tali sensori flessibili possono anche essere collocati su organi interni, strumenti chirurgici o dispositivi impiantabili.

FonteScience advances

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