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Un cerotto per scoprire malattie e tenere sotto controllo gli atleti

Contiene sensori flessibili e quasi invisibili e analizzando il sudore, può fare diagnosi di malattie acute e croniche oppure monitorare le performance degli sportivi …

È un cerotto flessibile e leggero in cui vengono inseriti numerosi fili-sensori, che può essere applicato direttamente sulla pelle; in alternativa si possono cucire i fili all’interno di un indumento, ma in entrambi i casi il risultato è un dispositivo che, analizzando composti presenti nel sudore, può aiutare a fare diagnosi di varie malattie o anche monitorare le performance degli atleti. Lo hanno messo a punto ingegneri della Tufts University statunitense, che ne raccontano le caratteristiche in uno studio pubblicato su NPJ Flexible Electronics .

Prototipo

Il cerotto nasce per andare oltre ai sensori già in commercio, che misurano parametri utili ma grossolani come la frequenza cardiaca, la temperatura corporea, la distanza percorsa e simili: i ricercatori volevano valutare marcatori metabolici come gli elettroliti e molecole come il lattato, per avere indicazioni maggiori per la diagnosi e il monitoraggio di malattie acute e croniche, ma anche per una valutazione puntuale delle performance atletiche.

Semplicità d’analisi

«Il sudore è facilmente accessibile e può essere analizzato con relativa semplicità, inoltre i marcatori che è possibile misurarvi correlano bene con i relativi livelli plasmatici: queste caratteristiche lo rendono un buon surrogato del sangue come fluido diagnostico», spiega il coordinatore del progetto, Sameer Sonkusale della Tufts University. L’ingegnere ha attaccato a normali cerotti dei fili flessibili molto sottili, che costituiscono i veri sensori e possono anche essere cuciti in maniera invisibile all’interno di una maglietta da indossare direttamente sulla pelle.

Analisi del sudore

A contatto con il sudore, i fili registrano parametri come il sodio e gli ioni ammonio, il lattato e l’acidità, il cloro, il cortisolo: tutti elementi che possono dare indicazioni sullo stato di idratazione e dell’equilibrio elettrolitico, sull’affaticamento muscolare, sullo stress e la funzionalità del metabolismo. Si tratta perciò di dati utili sia per la diagnosi di malattie sia per il monitoraggio in tempo reale delle performance atletiche, così da capire per esempio se si è già arrivati al picco della prestazione o meno.

Versatilità

«I fili-sensori sono molto versatili, sono infatti coperti da inchiostri speciali che ne modificano le caratteristiche: quello per la valutazione del lattato è una copertura che incorpora l’enzima lattato-ossidasi, quello per il pH ingloba una polianilina che risponde al livello di acidità e così via», osserva Sonkusale. «Fili-sensori diversi possono essere inseriti in uno stesso cerotto o cuciti in un tessuto, per poi essere connessi a un microprocessore che può inviare i dati raccolti a uno smartphone». L’ingegnere ha provato i sensori su volontari sani (uomini e donne, più o meno sportivi) che facevano esercizio su una cyclette: i fili sono risultati in grado di apprezzare modifiche dei parametri misurati entro intervalli dai 5 ai 30 secondi, perfettamente compatibili quindi anche con misurazioni e monitoraggi in tempo reale. «Il metodo è preciso e non invasivo, potrebbe perciò rivelarsi utile in numerose situazioni cliniche e nella pratica sportiva», conclude Sonkusale.

31 agosto 2020 (modifica il 31 agosto 2020 | 17:36)

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