Un dispositivo non invasivo, delle dimensioni di un orologio da polso, per monitorare i parametri fisiologici

I pannel metabolici completi sono i metodi più affidabili e comuni per il monitoraggio dei parametri fisiologici in ambito clinico. Il trasferimento di questa attività clinica nel monitoraggio della condizione di salute e del benessere delle persone richiede sistemi affidabili, non invasivi, miniaturizzati, ambulatoriali ed economici per la determinazione continua dei parametri biochimici. I ricercatori della North Carolina State University e del Joint Department of Biomedical Engineering della NC State e della University of North Carolina a Chapel Hill descrivono in questo articolo la progettazione e la caratterizzazione di un sistema indossabile con una serie di sensori flessibili per il monitoraggio non invasivo e continuo della biochimica umana. Questa tecnologia, che consente di testare una vasta gamma di metaboliti in tempo quasi reale, include parti per la gestione, elaborazione e trasmissione del segnale per la misurazione continua di glucosio, lattato, pH e temperatura. Questo dispositivo è in grado di gestire e tre celle elettrochimiche separate. Per gli atleti, potrebbe anche essere utilizzato per guidare gli allenamento su misura e migliorare le prestazioni fisiche, come pure in ambito militare nella fase di preparazione. L’utilizzo di elettrodi di lavoro ridondanti migliora l’accuratezza della misurazione dei sensori calcolando la media delle risposte cronoamperometriche. Il dispositivo ha le dimensioni di un orologio da polso, ma contiene apparecchiature analitiche equivalenti a quattro dei dispositivi elettrochimici ingombranti attualmente utilizzati per misurare i livelli di metaboliti in laboratorio. Una striscia intercambiabile sul retro del dispositivo è incorporata con sensori chimici. Quella striscia è in contatto con il sudore presente sulla cute della persona. I dati provenienti dai sensori nella striscia sono interpretati dall’hardware all’interno del dispositivo, che quindi registra i risultati e li inoltra allo smartphone o allo smartwatch di un utente. Il funzionamento del sistema è stato dimostrato testando in vitro il sudore dei partecipanti e monitorando simultaneamente glucosio, lattato, pH e temperatura.