La ricerca per la gestione della glicemia: un cerotto “intelligente”
A cura di Roberta Manti
26 settembre 2016 (Gruppo ComunicAzione) – Su un recente numero di Nature Nanotechnology un gruppo di scienziati guidati da Dae-Hyeong Kim (Center for Nanoparticle Research, Institute for Basic Science, Seoul, Republic of Korea), ha descritto Il prototipo di un dispositivo sperimentale per il monitoraggio in tempo reale della glicemia e il rilascio controllato di farmaci. Anche se ci vorrà del tempo prima che sia possibile passare alla sperimentazione sull’uomo, i risultati della ricerca indicano però quella che potrebbe diventare una svolta importante verso la gestione minimamente invasiva della malattia.
Il dispositivo progettato integra dei sensori per la rilevazione nel sudore della pelle del glucosio, del pH, dell’umidità e della temperatura con un sistema di somministrazione di antidiabetici basato su una serie di microaghi polimerici che rispondono al calore. I ricercatori l’hanno definito un “patch for sweat-based diabetes monitoring and feedback therapy”. Nella sperimentazione è stata utilizzata la metformina,
L’idea di fondo del dispositivo riprende quella che agli inizi degli anni 2000 ha portato alla realizzazione di un sistema di puro monitoraggio in continuo della glicemia, il Gluco Watch. Se quel sistema non ha avuto grande successo a causa della frequenza con cui causava irritazioni cutanee, il nuovo strumento – che affianca al monitoraggio la somministrazione del farmaco – sembra, a detta dei ricercatori, non averlo.
Nello specifico, la serie di sensori del dispositivo è modellata su un foglio di grafene (che per le sue elevate carrier mobility, conduttività, flessibilità e trasparenza ottica, è un materiale decisamente versatile nella micro- e macroelettronica) “dopato” con oro in modo da aumentarne l’attività elettrochimica e dare al sistema una maggiore selettività e sensibilità. Il sistema è flessibile, resistente alle sollecitazioni meccaniche, semitrasparente e posizionato su un cerotto.
Il quale è poi collegato a un analizzatore elettrochimico portatile che invia i dati acquisiti a un dispositivo mobile remoto, smartphone o tablet. Quando viene rilevato un elevato livello di glucosio si attiva un riscaldatore incorporato nel cerotto che, scaldando appunto i microaghi polimerici, consente il rilascio transdermico del farmaco. La quantità di farmaco liberata è progressiva e può essere variata regolando il numero di microaghi nel dispositivo.
Gli esperimenti condotti su topi di laboratorio diabetici hanno dimostrano l’efficacia del monitoraggio e del meccanismo di rilascio della metformina, con il progressivo abbassamento della glicemia nelle ore successive al superamento della soglia su cui era impostato il dispositivo.
Nat Nanotechnol 2016;11:566-72
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