Medicina da indossare

La medicina si fa sempre meno invasiva e sempre più attenta alle necessità del singolo paziente. Come? Grazie alla tecnologia. Dal MIT – Massachusetts Institute of Technology – arriva il dispositivo indossabile che permette di monitorare il flusso sanguigno.

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Le analisi del sangue richiedono tempo, personale esperto – sia per effettuarle sia per interpretarle – e avere a che fare, spesso, con aghi… che non tutti trovano tollerabili.
Ma, a favore della salute, arriva in soccorso la tecnologia, in particolare quella indossabile.

Un singolare bracciale, grande come un orologio da polso un po’ ingombrante, è l’idea venuta ad alcuni studiosi del MIT che l’hanno tradotta in un progetto, poi realizzato.

Il dispositivo indossabile si chiama CircTrek ed è stato progettato dai ricercatori del Nano-Cybernetic Biotrek, un gruppo di ricerca dell’ateneo americano.

Il dispositivo indossabile per esami del sangue

Si tratta di una tecnologia che permette di monitorare le cellule presenti nel flusso sanguigno in tempo reale e con continuità.

Solitamente gli esami del sangue offrono un’istantanea del momento del prelievo.
Mentre altri esami, come la citometria a flusso in vivo, permettono di studiare le cellule in un organismo vivente, senza doverle prelevare, e per un certo periodo di tempo.
In sostanza, monitorano le cellule mentre circolano nel corpo.

Nello specifico, la citometria a flusso ha il compito di rilevare, identificare e contare specifiche cellule, che possono indicare la presenza di una malattia o di una particolare risposta immunitaria dell’organismo, indice a sua volta del funzionamento o meno di una terapia.

Questo tipo di analisi si avvale in genere di una strumentazione apposita che utilizza laser e rilevatori ottici, che richiede però la disponibilità del paziente per tutto il tempo dell’esame.

L’idea dei ricercatori era di ovviare a questo inconveniente, creando una soluzione che fosse di facile utilizzo e meno vincolante.

CircTrek: diagnosi tempestive, anche a casa

È nato così CircTrek.

Il dispositivo è di piccole dimensioni, tanto da poter essere portato al polso, ed è in grado di effettuare la citometria a flusso in qualsiasi momento, anche mentre il paziente resta comodamente a casa propria.

Immagine: Kyuho Jang, Gopikrishna Pillai e Deblina Sarkar – MIT

Il monitoraggio continuo che CircTrek consente di fare facilita così la diagnosi precoce delle malattie, e permette trattamenti medici tempestivi.

Non solo, il dispositivo è in grado anche di aiutare la medicina nel determinare l’efficacia di una terapia.

Come funziona CircTrek

Il funzionamento di CircTrek è simile a quello dei più ingombranti macchinari per la citometria a cui si ispira.

Innanzitutto, le cellule del flusso sanguigno sottocutaneo che si vogliono monitorare vengono marcate con una sostanza fluorescente.
I ricercatori precisano che i metodi di marcatura utilizzati sono validati per l’utilizzo sull’uomo.

La marcatura delle cellule può avvenire attraverso il ricorso a:

• coloranti fluorescenti
• modificazioni genetiche per esprimere – ovvero produrre – proteine fluorescenti

Il passaggio successivo consiste nel ricorso a impulsi laser focalizzati, emessi da un piccolo laser di cui il dispositivo è dotato.

Il laser è progettato per non danneggiare i tessuti. I ricercatori hanno calcolato un aumento di temperatura sulla superficie cutanea di circa 1,5 °C, che non provoca quindi alcun danno.

Gli impulsi emessi dal laser hanno il compito di stimolare le cellule marcate, le quali rispondono alla sollecitazione emettendo un segnale fluorescente.

A questo punto, il segnale fluorescente delle cellule marcate viene rilevato attraverso un minuscolo sensore.

Contemporaneamente nel dispositivo lavorano anche diversi filtri antirumore, che hanno il compito di ridurre il rumore a bassa frequenza che può disturbare il rilevamento e che è presente nel flusso sanguigno.
Un esempio tipico è il suono provocato dal battito cardiaco.

Il rilevamento delle cellule marcate e del loro numero consente di capire la presenza di una malattia o l’efficacia di una specifica terapia.

Tecnologia da polso

Tutti i componenti del dispositivo – dal laser al sensore, fino ai filtri antirumore e ai diversi circuiti – sono stati progettati in piccole dimensioni per consentire a CircTrek di essere indossato come fosse un orologio.

Inoltre, il dispositivo è stato dotato di un modulo wi-fi integrato che permette di inviare i dati rilevati in tempo reale.
Questo consentirebbe ai pazienti di utilizzare CircTrek a casa, senza la necessità di sottoporsi ad analisi in ospedale, e di potere effettuare un monitoraggio continuo.

Come è fatto CircTrek e cosa prevede

• marcatura delle cellule nell’organismo
• laser per stimolarne la reazione fluorescente
• utilizzo di filtri antirumore per ridurre il disturbo
• lettura dei dati attraverso un sensore
• modulo wi-fi integrato

Per l’utilizzo clinico occorrerà attendere ancora, ma il team del MIT ha previsto anche la possibilità di modificare alcuni parametri di CircTrek al fine di ampliarne l’utilizzo.
Questo consentirà di studiare applicazioni su misura per le necessità di ogni singolo paziente.

La medicina diventerà, così, personalizzata, specifica e decisamente meno invasiva.

Musica: “Blood on Your Hands” – ILIFF (Audiio)
Foto in copertina: Tyli Jura (AI generated) – Pixabay

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