Complicanze varie/eventuali

La bandana del diabetico

Credito: Università di Alberta

I biosensori incorporati nelle bende potrebbero monitorare le ferite del piede diabetico per prevenire le amputazioni

È stato innescato da una conversazione casuale. Simon Palfreyman e Manisha Gupta hanno avuto modo di parlare della loro ricerca dopo un incontro. Lui è un esperto nella cura delle ferite e lei è leader nella produzione di biosensori che possono essere attaccati alla pelle per monitorare cose come la temperatura o la presenza di germi.

Pubblicità e progresso

Palfreyman, un assistente professore presso la Facoltà di Infermieristica, ha espresso frustrazione per il fatto che, nonostante i migliori sforzi delle squadre sanitarie, più di mille albanesi all’anno perdono gli arti inferiori per amputazione a causa di complicazioni dovute a ulcere del piede diabetico .

Ed è allora che è arrivata l’ispirazione: i minuscoli sensori che il team di Gupta presso la Facoltà di Ingegneria ha sviluppato possono essere utilizzati per rilevare e trattare le ferite ai piedi prima che diventino così gravi da richiedere l’amputazione?

Gupta e Palfreyman hanno contattato Douglas Zochodne, un neurologo e neuroscienziato della Facoltà di Medicina e Odontoiatria, che ha esperienza sul danno ai nervi che rende pericolose le ferite del piede diabetico. Ed è nata una nuova squadra.

La ricercatrice di ingegneria elettronica Manisha Gupta tiene un biosensore flessibile davanti alla stampante 3D utilizzata per stampare i dispositivi nel suo laboratorio. Il team ha finora sviluppato biosensori per misurare i livelli di pressione, glucosio e ioni.

L’intervento tempestivo è essenziale

L’obiettivo del loro nuovo progetto congiunto è sviluppare e testare un nuovo sensore che può essere incorporato in una medicazione o utilizzato come un tampone per analizzare la ferita. Il sensore misurerà fino a quattro variabili, probabilmente elettroliti, temperatura, pressione e livelli di glucosio, in modo che i medici possano monitorare i progressi, rilevare complicazioni e determinare trattamenti precisi.

“La spinta principale è la medicina personalizzata su misura per ogni paziente”, ha detto Gupta.

“L’idea è di arrivare presto quando le ferite sono meno complicate, più economiche e più facili da trattare, piuttosto che quando la ferita è ingrandita e non guarisce, e problemi come l’infezione sono già stabiliti”, ha detto Palfreyman. “È necessario un intervento medico urgente con le ferite del piede diabetico perché possono deteriorarsi abbastanza rapidamente”.

Zochodne ha spiegato che il diabete provoca danni ai nervi noti come polineuropatia diabetica, il che significa che alcune persone possono ferirsi la pelle o sviluppare un’ulcera grave senza rendersene conto. La mancanza di nervi rallenta anche la guarigione.

“Trattare queste ferite è come lavorare in fondo a una grotta senza luci accese”, ha detto Zochodne, che è direttore del Neuroscience & Mental Health Institute e direttore della divisione di neurologia.

“Non conosciamo la biochimica di base di ciò che sta accadendo in queste ferite e perché non guariscono, quindi questa tecnologia abilitante che il Dr. Gupta ha sviluppato ha possibilità fantastiche”.

L’obiettivo è trattare le ferite ai piedi il prima possibile in modo che possano essere trattate più facilmente ed efficacemente, afferma Simon Palfreyman, assistente professore presso la Facoltà di Infermieristica. (Foto: Ryan Whitefield)

Il dispositivo potrebbe aiutare chi si trova in aree remote

Il percorso clinico per la cura del piede del diabete di Alberta Health Services raccomanda uno screening regolare del piede per uno su quattro abitanti dell’Alberta che hanno il diabete o il pre-diabete. Più della metà delle persone con diabete svilupperà polineuropatia e il 15-20% svilupperà ulcere del piede . I risultati sono spesso scarsi: circa tre pazienti su quattro moriranno entro cinque anni dall’amputazione di un arto inferiore, secondo Diabetes Educators Calgary.

La tecnologia esistente non consente misurazioni localizzate all’interno delle ferite , ha affermato Gupta. “La novità di questo è che andremo a monitorare più parametri all’interno dell’ambiente della ferita reale”.

Il team di Gupta ha già sviluppato biosensori per misurare i livelli di pressione, glucosio e ioni. I sensori basati su transistor sono stampati in 3D utilizzando materiali biocompatibili come oro e semiconduttori organici che funzionano bene in un ambiente acquoso e non saranno rifiutati dal sistema immunitario del corpo. I sensori possono essere piccoli fino a dieci micron, circa un settimo della larghezza di un capello umano.

I nuovi sensori per le ferite del piede diabetico saranno sviluppati e testati su animali diabetici e, successivamente, su volontari umani. Il team sta lavorando con un partner del settore, Clinysis EMR, una società di analisi dei dati locale.

Gupta prevede anche di sviluppare un’app che consenta ai pazienti di monitorare i propri sensori della ferita . Palfreyman ha affermato che il sistema potrebbe essere particolarmente prezioso per le persone che vivono in comunità remote che non hanno accesso alle cure cliniche di persona.