Ricerca

‘lente a contatto intelligente’ per il controllo della glicemia nel diabete e glaucoma

Professor Lang e i ricercatori al completo

Un recente studio, affiliato con UNIST (Università della Corea del Sud a Seul) ha proposto la possibilità realizzare il monitoraggio per la salute umana in situ semplicemente indossando una lente a contatto con sensori intelligenti senza fili.

Studio pubblicato su Nature Comunications.

Questo studio è stato condotto congiuntamente dal professor Jang-Ung del Parco della Scienza dei Materiali e Ingegneria, professor Chang Young Lee del Life Science, e il professor Franklin Bien della Scuola di Bioingegneria presso la UNIST in collaborazione con il professor Hong Kyun Kim di Oftalmologia e il professor Kwi- Hyun Bae di Medicina interna presso l’Università nazionale di Kyungpook – sempre Corea del Sud(KNU).

Nello studio, il team di ricercatori ha presentato un sensore impiantato in una lente a contatto intelligente che potrebbe monitorare i biomarcatori per la pressione intraoculare (IOP), il diabete mellito e altre condizioni di salute. Il gruppo di ricerca si aspetta che questa scoperta possa portare allo sviluppo di biosensori in grado di individuare e trattare varie malattie umane, e usato come componente di dispositivi elettronic ni lenti intelligente a contatto di prossima generazione.

Il diabete è la causa più comune dei livelli di zucchero alti nel sangue. L’iperglicemia è una condizione in cui una quantità eccessiva di glucosio circola nel plasma sanguigno. Se questa persiste per più di due ore, al paziente verrà diagnosticato il diabete.

Dal momento che lo zucchero nel sangue può essere misurato dalle lacrime, molti tentativi sono stati fatti per monitorare il diabete con le lenti a contatto. Nonostante i numerosi studi negli ultimi decenni, il più grande svantaggio con le lenti a contatto intelligenti convenzionali è stato pensato per essere povere di vestibilità. Gli elettrodi utilizzati in lenti a contatto esistenti intelligenti sono opache, e quindi oscurano la vista quando le si indossa. Inoltre la forma di lente in materiale plasticoha portato molte persone a lamentarsi di problemi della loro scomodità  nell’uso rendendo impossibile portarle.

Il professor Park e il suo team di ricerca hanno risolto questi problemi sviluppando un sensore a base di materiali trasparenti e flessibili. I loro nuovi sensori in lenti a contatto intelligenti usano elettrodi in fogli di grafene altamente estensibili e trasparenti e nanofili metallici.

Con l’utilizzo di questo sensore, i pazienti con diabete e glaucoma potranno un giorno essere in grado di controllare i livelli della glicemia e pressione oculare. Attraverso l’antenna wireless incorporata nel sensore delle lenti a contatto, i pazienti potranno anche trasmettere le loro informazioni così da consentire il monitoraggio in tempo reale delle loro condizioni di salute. 

La misurazione della pressione intraoculare può essere ottenuta utilizzando gli strati dielettrici. Lo strato dielettrico è elettricamente non conduttivo, caratterizzato da polarità che divide due cariche positive e negative. Lo spessore di questo strato cambia di diradamento all’aumentare della pressione intraoculare, ad un ispessimento della pressione intraoculare diminuisce. Il sensore IOP, incorporato nelle lenti a contatto rileva questo e trasmette le informazioni al antenna wireless.

Secondo il team di ricerca, le loro lenti intelligenti di recente sviluppo con rilevamento della pressione e sensori integrati per il monitoraggio della glicemia potrebbero ancora rilevare il glucosio nel sangue e la pressione intraoculare, nonostante la deformazione delle lenti a contatto. Le caratteristiche del sensore sono state mantenuti anche quando esposte alle varie sostanze presenti nelle lacrime umane. Inoltre il sensore elettronico inserito nella lente a contatto è morbido, e il livello di comfort è eccellente.

Ha detto il professor Park. “Ora siamo prossimi alla realizzazione di un’idea immaginaria per una lente a contatto intelligente come nei film, ‘Minority Report’ e ‘Mission: Impossible’.