Una collaborazione tra UCLA, TAMU e FIU ha portato alla creazione di un nuovo CGM che promette maggiore affidabilità, convenienza e precisione nel monitoraggio del glucosio, con potenziali applicazioni rivoluzionarie nella diagnostica indossabile.
La gestione del diabete potrebbe essere a un punto di svolta grazie a una nuova tecnologia sviluppata da un team di ricercatori dell’Università della California di Los Angeles (UCLA), della Texas A&M University (TAMU) e della Florida International University (FIU). Questi scienziati hanno recentemente presentato un sistema rivoluzionario di monitoraggio continuo del glucosio (CGM) che potrebbe migliorare significativamente la vita di milioni di persone affette da diabete in tutto il mondo.
Il diabete, una condizione cronica che colpisce oltre 450 milioni di persone globalmente, richiede un monitoraggio costante e preciso dei livelli di glucosio nel sangue per prevenire gravi complicazioni di salute. Tuttavia, i metodi tradizionali di monitoraggio spesso comportano disagi significativi, come la necessità di punture frequenti del dito, che possono scoraggiare l’aderenza al trattamento.
Gli attuali sistemi CGM hanno rappresentato un progresso importante, ma sono ancora limitati da costi elevati, durata breve dei sensori e potenziali irritazioni causate dall’inserimento degli elettrodi. Il nuovo sistema CGM, invece, introduce un biosensore biocompatibile basato sulla fosforescenza, impiantato sottocutaneamente, che potrebbe risolvere molte di queste problematiche.
A differenza dei CGM convenzionali che si basano su reazioni elettrochimiche, questo innovativo sistema rileva i livelli di glucosio attraverso la modulazione dei segnali di fosforescenza emessi dal sensore. Questi segnali, più duraturi rispetto all’autofluorescenza tissutale, vengono catturati da un imager a durata di vita della fosforescenza (PLI) compatto, consentendo letture non invasive e accurate dei livelli di glucosio in tempo reale.
Un’altra innovazione chiave del sistema è la capacità di monitorare i livelli di glucosio con precisione anche in presenza di disallineamenti dei sensori, una sfida comune nei dispositivi indossabili. Grazie a un modello di rete neurale, il PLI non solo deduce i livelli di glucosio, ma rileva anche eventuali disallineamenti, suggerendo all’utente di correggere la posizione del dispositivo se necessario.
I test in vitro hanno dimostrato che il sistema PLI ha raggiunto un’accuratezza dell’88,8% nella classificazione delle concentrazioni di glucosio e un’accuratezza del 100% nell’identificazione dei disallineamenti. Questi risultati indicano che il nuovo CGM potrebbe ridurre la necessità di ricalibrazioni frequenti e offrire agli utenti un’esperienza più fluida e meno invasiva.
Un ulteriore vantaggio di questo nuovo sistema è la sua convenienza economica. Il biosensore inseribile è più piccolo e durevole rispetto alle alternative attuali, con una stabilità della risposta di fosforescenza fino a 12 settimane e un’attività enzimatica mantenuta per oltre quattro settimane. Questo riduce la necessità di sostituzioni frequenti, abbattendo i costi complessivi del trattamento.
I ricercatori vedono anche un potenziale futuro nelle applicazioni diagnostiche indossabili più ampie, grazie alla capacità del sistema PLI di catturare segnali di fosforescenza con elevata risoluzione spaziale, aprendo la strada al monitoraggio simultaneo di più biomarcatori.
In conclusione, questo nuovo sistema di monitoraggio continuo del glucosio rappresenta un significativo passo avanti nella gestione del diabete. Combinando tecnologia all’avanguardia con un design orientato al paziente, offre un monitoraggio più accurato, confortevole e accessibile, con il potenziale di trasformare radicalmente la qualità della vita per milioni di persone in tutto il mondo.
Ulteriori informazioni: Artem Goncharov et al, Sensore di glucosio inseribile utilizzando un imager a durata di vita della fosforescenza compatto ed economico e apprendimento automatico, ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.4c06527