Un nuovo wearable sviluppato dall’Università della California di San Diego utilizza il sudore delle dita per monitorare livelli vitali di glucosio, vitamine e farmaci, offrendo un futuro di assistenza sanitaria continua e personalizzata.
La tecnologia indossabile ha fatto un enorme passo avanti grazie a una scoperta innovativa degli ingegneri dell’Università della California di San Diego. Un team di ricerca, guidato dal professor Joseph Wang, ha sviluppato un dispositivo elettronico per le dita che utilizza il sudore per monitorare vari parametri vitali, aprendo nuove prospettive per il monitoraggio continuo e personalizzato della salute.
Pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Electronics il 3 settembre, questo dispositivo si distingue per la sua capacità di trasformare il sudore, una risorsa finora poco considerata, in energia per alimentare una serie di sensori biometrici. Il sudore delle dita, prodotto in quantità sorprendenti anche durante il riposo, diventa la fonte di energia primaria di questo dispositivo, rendendolo autonomo e perfettamente adatto al monitoraggio continuo della salute, anche durante il sonno.
Il Potere del Sudore
La punta delle dita è una delle aree del corpo più attive nella produzione di sudore, con oltre mille ghiandole sudoripare per dito. Queste ghiandole producono fino a mille volte più sudore rispetto ad altre parti del corpo, anche in assenza di attività fisica. Questo flusso costante di sudore rappresenta una fonte di energia affidabile, ideale per alimentare un dispositivo che deve operare continuamente senza richiedere interventi esterni o la necessità di ricaricare batterie tradizionali.
Il dispositivo è costruito con una serie di componenti elettronici stampati su un materiale polimerico sottile, flessibile e resistente. Questa configurazione gli permette di adattarsi perfettamente alla forma del dito, senza compromettere la sua durata o funzionalità, anche in presenza di ripetuti movimenti o flessioni.
Come Funziona il Dispositivo
Il cuore del dispositivo è costituito da celle a combustibile biologico, posizionate a contatto con la punta del dito. Queste celle sono progettate per raccogliere e convertire le sostanze chimiche presenti nel sudore in elettricità. L’energia generata viene poi immagazzinata in batterie estensibili a base di cloruro d’argento e zinco, le quali alimentano i sensori integrati nel dispositivo.
Questi sensori sono in grado di monitorare in tempo reale quattro biomarcatori principali: glucosio, vitamina C, lattato e levodopa, un farmaco comunemente utilizzato per il trattamento del morbo di Parkinson. Il sudore viene trasportato attraverso minuscoli canali microfluidici verso i sensori, dove i livelli di ciascun biomarcatore vengono analizzati. I dati raccolti vengono elaborati da un chip integrato nel dispositivo, che li trasmette in modalità wireless a un’applicazione su smartphone o laptop tramite Bluetooth a basso consumo energetico.
Secondo Shichao Ding, ricercatore post-dottorato e co-primo autore dello studio, “Questo dispositivo offre un monitoraggio automatico della salute letteralmente a portata di mano. Chi lo indossa può riposare o dormire mentre il dispositivo continua a raccogliere energia e a monitorare i livelli di biomarcatori”.
Test e Applicazioni Future
Nei test condotti, il dispositivo è stato indossato da un soggetto durante varie attività quotidiane. I risultati sono stati promettenti: i livelli di glucosio sono stati monitorati durante i pasti, quelli di lattato durante il lavoro d’ufficio e l’esercizio fisico, la vitamina C dopo il consumo di succo d’arancia, e la levodopa dopo l’assunzione di fave, una fonte naturale del composto.
Il dispositivo ha dimostrato non solo di essere efficiente nel monitorare questi parametri, ma anche di poter essere personalizzato per rispondere a esigenze di salute specifiche. Ding e il co-primo autore Tamoghna Saha stanno lavorando allo sviluppo di un sistema a circuito chiuso che, oltre al monitoraggio, potrebbe anche somministrare trattamenti in base ai dati raccolti. Questo potrebbe rivoluzionare la gestione di condizioni come il diabete, permettendo al dispositivo di monitorare continuamente i livelli di glucosio e somministrare insulina automaticamente, adattando il trattamento in tempo reale.
Il Futuro della Salute Digitale
L’obiettivo finale del team di ricerca è ambizioso: creare un dispositivo che non solo monitori, ma anche alimenti e tratti autonomamente diverse condizioni di salute, il tutto in un unico strumento indossabile. Come sottolinea Ding, “Alimentazione, rilevamento e trattamento autonomi, tutto in un unico dispositivo: questo è l’obiettivo finale”.
Questa innovazione potrebbe trasformare radicalmente il modo in cui pensiamo alla salute e al benessere, rendendo il monitoraggio continuo e personalizzato alla portata di tutti, semplicemente indossando un dispositivo sul dito. L’integrazione di biosensori avanzati, la capacità di alimentarsi autonomamente e la personalizzazione del monitoraggio dei biomarcatori aprono la strada a una nuova era della salute digitale, dove l’assistenza è continua, discreta e su misura per le esigenze individuali.
L’impatto potenziale di questa tecnologia è vasto, e il team dell’Università della California di San Diego continua a lavorare per perfezionare e ampliare le capacità di questo dispositivo, con l’obiettivo di renderlo disponibile al grande pubblico in un futuro non troppo lontano. La prospettiva di una salute monitorata e gestita automaticamente potrebbe diventare una realtà quotidiana, migliorando significativamente la qualità della vita di milioni di persone in tutto il mondo.
CREDITO
Shichao Ding