Allo studio un altro cerotto elettronico. Questa volta per monitorare la risposta all'attività fisica

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Martedì 08 APRILE 2014
Allo studio un altro cerotto elettronico. Questa volta per monitorare la risposta all'attività fisica

Prima quello per il Parkinson. Ora un altro dispositivo, da applicare sul polso e che, grazie ad un’elettronica flessibile registra i dati e li invia via wireless al computer o al cellulare. Potrebbe rivoluzionare i sistemi di monitoraggio quali ECG ed EEG. Il dispositivo, ancora un prototipo, necessita di una ri-formulazione di alcuni componenti. Lo studio su Science

Una promessa del futuro per monitorare il proprio stato di salute: si tratta di un ‘cerotto’ ultrasottile e flessibile, da applicare direttamente sulla pelle del polso. Basato su un chip elettronico, tale dispositivo registra dati, con prestazioni potenzialmente equivalenti ad ECG o EEG, e può inviarli wireless direttamente sul cellulare o sul computer. Ad affermarlo è un gruppo ingegneri dell’Università dell'Illinois a Urbana-Champaign e la Northwestern University nello stato dell’Illinois, che hanno sviluppato un modello del dispositivo, ancora in fase prototipale. Il monitoraggio potrebbe essere impiegato in particolare durante attività fisica dell’individuo.
I risultati dello studio sono stati recentemente pubblicati su Science (autori: Sheng Xu et al., titolo: Soft Microfluidic Assemblies of Sensors, Circuits, and Radios for the Skin).

L’uso di questo genere di dispositivi, ancora in corso di studio e perfezionamento, rappresenta una delle nuove frontiere per il futuro della medicina e potrebbe avere diversi tipi di applicazioni legate al monitoraggio di patologie e in alcuni casi anche a scopo terapeutico (in un altro studio recente, un modello di ‘cerotto’ elettronico che potrebbe in futuro monitorare e somministrare terapie nel Parkinson).

Nello studio odierno, sensori moderni, circuiti, sistemi wireless tutti insieme costruiscono un piccolo dispositivo, costituito da una struttura microfluidica, con fili avvolti come un origami, per permettere al ‘cerotto’ di flettersi e piegarsi morbidamente, seguendo l’andamento della pelle. Così, incorporando una complessa elettronica per un sofisticato sistema di monitoraggio della salute, questo dispositivo, come un tatuaggio temporaneo, potrebbe essere attaccato al polso “per diverse funzioni di monitoraggio, utilizzabile 24 ore su 24 e senza interferire con le attività quotidiane della persona”, ha spiegato Yonggang Huang, professore della Northwestern University e co-conduttore del lavoro con il professor John A. Rogers dell'Illinois. “Ciò che è molto importante riguardo a questo dispositivo è che esso è un sistema alimentato in maniera wireless ed è in grado di inviare dati ad alta qualità relativi al corpo umano a un computer, in tempo reale".

Comparando i dati forniti in maniera tradizionale da esami EEG ed ECG, i ricercatori hanno osservato che il ‘cerotto’ wireless mostra le stesse prestazioni di questi esami, riferiscono gli esperti, con un comfort significativamente maggiore.
"Quando si misura un movimento con un dispositivo simile ad un orologio da polso, il tuo corpo non è ‘accoppiato’ al dispositivo in maniera molto accurata e riproducibile", ha illustrato Rogers, "Il moto relativo (tra individuo e strumento di misura) provoca un grande rumore di fondo. Se avete questi dispositivi – ‘cerotti’ elettronici - montati sulla pelle e la capacità di localizzarli su più parti del corpo, è possibile ottenere una serie di informazioni molto più profonde e più ricche di quanto sarebbe possibile con i dispositivi che non sono ben accoppiati con la pelle. E questo è solo l'inizio della ricca gamma di misure accurate relative alla salute fisiologica”.

"I nostri dispositivi epidermici originari sfruttavano device con particolari geometrie – super-sottili, strutturate in un certo modo", ha sottolineato Rogers. "Ma i dispositivi delle dimensioni di un chip, le batterie, i condensatori ed altri componenti devono essere ri-formulati per queste piattaforme. C'è una grande utilità nel completare questa strategia specializzata mediante le nostre nuove costruzioni in microfluidica". Il tutto è finalizzato ad "uno sviluppo accelerato del sistema, costi ridotti ed opzioni estese a diversi tipi di dispositivi".
I ricercatori si augurano che questo sofisticato sistema integrato possa non solo monitorare la salute, ma anche aiutare ad identificarne precocemente i problemi. Un esempio, secondo Rogers, riguarda il fatto che l'analisi dei dati potrebbe rilevare i movimenti associati al morbo di Parkinson al suo esordio (un po' come nell'altro cerotto elettronico dedicato specificamente al Parkinson).

"L'applicazione di un'elettronica elastica alla medicina ha un grande potenziale", ha concluso Huang. "Se siamo in grado di monitorare costantemente la nostra salute con un comodo, piccolo dispositivo che si collega alla nostra pelle, potrebbe essere possibile raggiungere condizioni di salute prima di provare dolore, disagio e la malattia."

Viola Rita