Tecno

Il test indolore della glicemia su cerotto di carta utilizza i microaghi

Microaghi indolori e biodegradabili su un cerotto

Tokyo, Giappone – Le patch sembrano essere di gran moda in questi giorni. Ci sono cerotti anticoncezionali, cerotti alla nicotina e cerotti medicinali transdermici, solo per citarne alcuni. Ora, un team di ricercatori guidato da Beomjoon Kim presso l’Institute of Industrial Science, l’Università di Tokyo, ha sviluppato una patch di aghi collegati a un sensore di carta per diagnosticare condizioni come il prediabete. Fortunatamente, questo cerotto non moltiplica il dolore e il disagio di un singolo ago ipodermico. In effetti, questi microaghi sono indolori e biodegradabili.

I ricercatori hanno cercato di sviluppare un modo pratico per utilizzare i microaghi, piccoli aghi di lunghezza inferiore a 1 mm, per il monitoraggio medico fai-da-te di routine. I microaghi sono così corti che rimangono nella pelle e non entrano in contatto con nessun neurone, il che significa che non causano dolore. Invece di estrarre il sangue, aspirano il fluido nella pelle che contiene la maggior parte dei biomarcatori importanti ricercati dagli esami del sangue. Esistono diversi tipi di microaghi, ma fino ad ora, realizzare un dispositivo pratico che analizza rapidamente il fluido si è rivelato sfuggente. “Abbiamo superato questo problema sviluppando un modo per combinare microaghi porosi con sensori basati su carta”, afferma Kim. “Il risultato è a basso costo, usa e getta e non richiede strumenti aggiuntivi”.

Un cerotto di microaghi, ciascuno di lunghezza inferiore a 1 mm, campiona in modo indolore il fluido dalla pelle e segnala rapidamente i livelli di glucosio utilizzando un sensore di carta con una scala di colori

Per realizzare il cerotto, i ricercatori hanno prima realizzato i microaghi versando una miscela fusa di un polimero biodegradabile e sale nelle cavità a forma di cono di un micro-stampo mentre applicano calore. Quindi hanno capovolto lo stampo e gli aghi e li hanno posizionati sopra un pezzo di carta, questa volta applicando un’alta pressione dall’alto. L’alta pressione ha costretto la miscela nei pori della carta, fissando l’attacco e consentendo al fluido aspirato attraverso gli aghi di passare senza sforzo nella carta. Dopo la rimozione dallo stampo, gli aghi sono stati raffreddati in una soluzione che ha aspirato tutto il sale, lasciando dietro di sé migliaia di buchi, o pori, che sono ciò che il fluido scorre nel suo percorso verso la carta. La concentrazione di sale era un fattore chiave di cui avevano bisogno per ottimizzare, testare diverse concentrazioni di sale per determinare quanto dovrebbero essere porosi i microaghi. Per finire il cerotto, hanno usato del nastro biadesivo per attaccare un sensore di glucosio in carta alla base di carta della matrice di aghi.

Il team ha testato il cerotto su un gel di agarosio in cui era stato sciolto il glucosio. Il fluido dal gel scorreva dal gel nei microaghi porosi e da lì nella carta e nello strato del sensore. La concentrazione di glucosio è stata accuratamente registrata come cambiamenti di colore nella carta.

I cerotti sono usa e getta, biodegradabili e il loro utilizzo non richiede alcuna competenza medica o formazione. Sono anche biocompatibili, il che significa che non ci sono problemi se rimangono nella pelle quando il cerotto viene rimosso.

“Ovviamente, il test prediabete è solo un’applicazione della tecnologia”, afferma il primo autore Hakjae Lee. “Il sensore cartaceo può variare a seconda del biomarcatore che si desidera monitorare”.

Dopo questo successo, il prossimo passo sarà testare la praticità del dispositivo con partecipanti umani e sviluppare configurazioni per il monitoraggio di altre sostanze e, a sua volta, determinare la presenza di altre condizioni.

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L’articolo, “Porous microneedles on a paper for screening test of prediabetes”, è stato pubblicato su Medical Devices & Sensors al DOI: 10.1002 / mds3.10109

Informazioni su Institute of Industrial Science (IIS), l’Università di Tokyo

Institute of Industrial Science (IIS), l’Università di Tokyo è uno dei più grandi istituti di ricerca universitari in Giappone.

Più di 120 laboratori di ricerca, ciascuno guidato da un membro della facoltà, comprendono IIS, con più di 1.000 membri tra cui circa 300 dipendenti e 700 studenti attivamente impegnati nell’istruzione e nella ricerca. Le nostre attività coprono quasi tutte le aree delle discipline ingegneristiche. Fin dalla sua fondazione nel 1949, IIS ha lavorato per colmare gli enormi divari esistenti tra le discipline accademiche e le applicazioni del mondo reale.

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