La medicina del futuro prossimo sarà così

Entrare sotto la pelle per una salute migliore

I ricercatori affermano che il liquido interstiziale potrebbe sostituire il sangue per monitorare la salute e il benessere

La prossima frontiera del monitoraggio continuo della salute potrebbe essere superficiale.

Gli ingegneri biomedici dell’Università di Cincinnati affermano che il fluido interstiziale, il fluido acquoso che si trova tra e attorno a cellule, tessuti o organi del corpo, potrebbe fornire un mezzo eccellente per la diagnosi precoce delle malattie o il monitoraggio della salute a lungo termine.

In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Biomedical Engineering , hanno delineato i potenziali vantaggi e le sfide tecnologiche dell’utilizzo del fluido interstiziale.

“Il motivo per cui lo consideriamo un prezioso fluido diagnostico è l’accesso continuo. Con il sangue, non puoi facilmente effettuare letture continue “, ha affermato Mark Friedel, dottorando alla UC, co-autore principale dello studio.

“Riuscite a immaginare di passare la giornata con un ago infilato nella vena tutto il giorno? Quindi abbiamo bisogno di altri strumenti”.

I ricercatori sono alla ricerca di alternative per monitorare la salute e il benessere di una persona. Il sudore è un buon mezzo per misurare certe cose come lo stress o l’ansia perché contiene ormoni come il cortisolo. Ma il corpo è avaro di altre sostanze chimiche che non vengono rilasciate così facilmente nel sudore, ha detto Friedel.

“Le ghiandole sudoripare sono grandi filtri che non consentono a tutto di passare”, ha detto. “Quindi più della metà delle cose che vogliamo monitorare non hanno alcun accesso al sudore”.

Il sangue è il gold standard per il monitoraggio della salute. Ma le persone hanno anche litri di liquido interstiziale che costituiscono fino al 15% del loro peso corporeo.

“La caratteristica chiave del sangue che lo rende così vantaggioso è che comprendiamo molto bene il sangue”, ha detto Friedel. “Se hai qualcosa nel sangue, sappiamo cosa succederà al tuo cuore o al tuo fegato”, ha detto.

I ricercatori hanno affermato che il fluido interstiziale contiene molte delle stesse sostanze chimiche nelle stesse proporzioni del sangue, offrendo una potenziale alternativa al lavoro di laboratorio costoso e dispendioso in termini di tempo.

Lo studio ha delineato i vari modi in cui i medici possono campionare il fluido interstiziale, dall’applicazione dell’aspirazione alla pelle all’implementazione della microdialisi.

“In qualità di ingegneri biomedici, uno dei nostri maggiori obiettivi è aiutare le persone a gestire meglio la propria salute rendendo la diagnostica più accessibile”, ha affermato il co-autore principale Ian Thompson della Stanford University.

“Un grosso ostacolo a questa accessibilità è che la maggior parte della diagnostica attuale si basa sul prelievo di sangue, che può essere doloroso e richiede personale addestrato per essere eseguito. Pertanto, negli ultimi anni c’è stato un crescente interesse nell’utilizzo del liquido interstiziale appena sotto la pelle come campione diagnostico più accessibile e meno doloroso da estrarre.

Nel Novel Devices Lab del professor Jason Heikenfeld dell’UC College of Engineering and Applied Science, gli studenti stanno sviluppando sensori per misurare ormoni e altre sostanze chimiche nel fluido interstiziale. Usano microaghi lunghi meno di 1 millimetro che perforano la pelle attraverso una piccola macchia.

“Se avevi una scheggia, probabilmente è entrata più in profondità nella tua pelle rispetto ai nostri microaghi”, ha detto Friedel. “Sono generalmente indolori. Non lo sento la maggior parte del tempo. La parte più scomoda è rimuovere il nastro che tiene fermo il dispositivo.

Ma anche se non sai che è lì, il tuo corpo sì, ha detto Friedel. E questa minima reazione può influenzare i risultati del test.

“C’è un effetto osservatore di Schrödinger con il fluido interstiziale. Ogni volta che provi a raccoglierlo e misurarlo, cambi intrinsecamente il fluido stesso “, ha detto Friedel. “Se ti infili un ago nella pelle, il tuo corpo si infiamma e poi i tuoi livelli [campione] cambiano. Per il continuo biomonitoraggio, vogliamo conoscere quelle concentrazioni così come sono quando non vieni colpito da un minuscolo ago.

“Ecco perché è un fluido così impegnativo che non è stato utilizzato al di fuori del monitoraggio del diabete”.

Tuttavia, affermano i ricercatori, il fluido interstiziale ha un’enorme promessa per il monitoraggio della salute attraverso la tecnologia indossabile. Ciò potrebbe aiutare i medici a monitorare l’efficacia dei farmaci per garantire un dosaggio adeguato o fornire una diagnosi precoce della malattia monitorando il sistema immunitario.

Ma Friedel ha detto che c’è ancora molto da imparare.

“Stiamo cercando di sbloccare la scatola e leggere le istruzioni all’interno per capire cosa c’è nel fluido interstiziale e quali sono le potenzialità per sfruttarlo”, ha detto.

Friedel e Thompson hanno lavorato con il coautore Heikenfeld, il James L. Winkle College of Pharmacy della UC, i Sandia National Laboratories nel New Mexico e la Southeast Missouri State University.

Lo studio è stato finanziato attraverso sovvenzioni della National Science Foundation, dell’US Air Force Office of Scientific Research e dell’US Office of Naval Research.