Un dispositivo indossabile, che si applica sul dito come un cerotto, utilizza il sudore per monitorare continuamente i valori vitali di una persona. A metterlo a punto è stato un gruppo di scienziati dell’Università della California di San Diego in uno studio pubblicato sulla rivista Nature Electronics. Il dispositivo si avvolge comodamente attorno al dito e trae energia dal sudore presente sulla punta. Il dito, spiegano gli esperti, costituisce una delle fonti più prolifiche di sudore, con oltre mille ghiandole sudoripare, da 100 a 1000 volte più produttive rispetto alla maggior parte delle altre parti del corpo. Questo flusso costante, anche in assenza di stimoli, rappresenta una fonte di energia affidabile, in grado di alimentare il dispositivo anche durante il sonno.
Il prototipo si basa su vari componenti elettronici stampati su materiale polimerico sottile, flessibile ed estensibile. Il design consente al bendaggio di adattarsi al dito, permettendo flessioni, allungamenti e movimenti. “Il nostro prodotto – spiega Joseph Wang, tra gli autori dello studio – si basa su una straordinaria integrazione di componenti di raccolta e stoccaggio di energia, con più biosensori in un microcanale fluidico, insieme al corrispondente controller elettronico, tutto sulla punta del dito”. Il funzionamento del dispositivo si basa su celle a combustibile biologiche posizionate dove il dispositivo entra in contatto con la punta del dito. Questi elementi sono stati progettati per raccogliere e convertire in modo efficiente le sostanze chimiche presenti nel sudore in elettricità, che viene immagazzinata in una coppia di batterie estensibili al cloruro d’argento e zinco.
Le batterie alimentano quattro sensori, ognuno dei quali monitora un marcatore specifico: glucosio, vitamina C, lattato e levodopa, un farmaco utilizzato per il trattamento del Parkinson. Il sudore viene trasportato attraverso minuscoli canali microfluidici di carta verso questi sensori, che permettono l’analisi dei biomarcatori. Un piccolo chip elabora i segnali ricevuti e trasmette i dati tramite Bluetooth a un’applicazione per smartphone o laptop. Durante la fase di test, il dispositivo è stato indossato da un soggetto, a cui sono stati monitorati i livelli di glucosio durante i pasti, i livelli di lattato durante il lavoro d’ufficio e l’esercizio fisico, i livelli di vitamina C mentre beveva succo d’arancia e i livelli levodopa dopo aver mangiato fave, una fonte naturale del composto.
“Questo dispositivo è davvero rivoluzionario – commentano Shichao Ding e Tamoghna Saha, altre firme dell’articolo – e può essere indossato durante ogni momento della giornata, perché non richiede particolari attenzioni. In aggiunta, può essere personalizzato per soddisfare le esigenze di salute individuali rilevando diversi set di biomarcatori”. Il team sta ora lavorando allo sviluppo di un sistema a circuito chiuso che non solo monitora i biomarcatori, ma somministra anche trattamenti in base ai dati raccolti. Ad esempio, nel caso del diabete, il prototipo potrebbe monitorare continuamente i livelli di glucosio e somministrare automaticamente insulina quando necessario. “Alimentazione, rilevamento e trattamento autonomi – conclude Ding – tutto in un unico dispositivo indossabile, semplice e pratico. Questo è l’obiettivo finale del nostro lavoro”.
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