Minuscoli aghi da inserire sottopelle si trasformano in QRcode. E per rilevare la chimica del corpo basta una scansione. La tecnologia sviluppata dal team di ingegneri elettronici di Unipi permetterà di rilevare in tempo reale i marcatori dell’alzheimer, presenti anche molti anni prima l’insorgere dei sintomi.
Minuscoli aghi digitali penetrano sottopelle in modo indolore e non invasivo per rilevare in tempo reale informazioni sullo stato biochimico del corpo, come concentrazione di glucosio, pH, o la presenza di enzimi o proteine specifici. Gli aghi si “accendono” o meno a seconda della presenza e della concentrazione della sostanza che devono rilevare, formando un QRcode scansionabile con una app. Possiamo così sapere immediatamente il livello di concentrazione della sostanza cercata.
E’ l’ultima frontiera della medicina di precisione portata avanti all’interno dei laboratori del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa dal team di Giuseppe Barillaro. La ricerca è apparsa su Advanced Materials. All’interno del progetto europeo ALERT, coordinato dall’Università di Pisa, i ricercatori usano la tecnologia dei microaghi per rilevare la presenza di marcatori dell’alzheimer molti anni prima dell’insorgenza dei sintomi.
“Il rilevamento biochimico in tempo reale è essenziale per la medicina personalizzata e di precisione – spiega Giuseppe Barillaro, docente di ingegneria elettronica all’Università di Pisa – tuttavia i biosensori impiantabili attuali sono difficilmente impiegabili per il monitoraggio sull’uomo in tempo reale, perché richiedono una calibrazione attenta e inoltre rilevano un solo elemento per volta. Il nostro studio propone invece microaghi fluorescenti digitali disposti su diverse linee che vanno a formare una matrice, e che possono avere due soli stati: acceso o spento.
Ciascun ago ha un valore di soglia diverso, e si accende se l’ago rileva una concentrazione sopra soglia della sostanza ricercata dall’analisi chimica, per esempio glucosio o pH. Questo elimina ogni necessità di calibrazione. Alla fine, le sequenze di aghi accesi e spenti formano un codice QR che può essere scansionato tramite una app, e fornisce informazioni dirette sulla concentrazione delle sostanze cercate. Ogni ago può inoltre essere progettato per una sostanza diversa, per cui è possibile analizzare contemporaneamente, per esempio, la concentrazione di glucosio e il valore del pH.”
“Questa codifica digitale, più robusta degli attuali procedimenti analogici – prosegue Farbod Abazar, dottorando e primo autore dello studio- è ampiamente estendibile a diverse sonde e biomarcatori. All’interno del progetto ALERT la stiamo sviluppando per rilevare la presenza di marcatori dell’alzheimer, che sono enzimi e proteine, presenti nel corpo anche vent’anni prima dell’insorgere dei sintomi, e che quindi consentirebbero diagnosi e interventi precoci e minimamente invasivi. Il progetto è appena partito e vede la partecipazione, oltre che dell’Università di Pisa, dell’azienda ab medica, dell’Ospedale Universitario della Charité di Berlino e delle Università di Modena e Reggio Emilia e di Dublino.”
Il QRcode generato dai microaghi fornisce una rappresentazione diretta e quantitativa delle informazioni biochimiche, facilitando la diagnostica decentralizzata e indossabile e la medicina personalizzata, e offrendo un vasto potenziale per applicazioni mediche, tra cui la diagnosi precoce di tumori, sepsi e malattie infettive, e anche per applicazioni nel monitoraggio ambientale, nell’agricoltura di precisione e nella sicurezza alimentare.
L’azienda ab medica, che da anni collabora con i ricercatori pisani, è pronta a investire su questa tecnologia per rendere il prodotto disponibile sul mercato “Per ab medica – afferma Cosimo Puttili, Direttore della Ricerca e Innovazione dell’zienda – ALERT rappresenta la naturale evoluzione di una collaborazione scientifica iniziata oltre tre anni fa con il Team di Giuseppe. Barillaro. Siamo pronti a mettere in campo competenze e investimenti per trasformare questa tecnologia in un prodotto realmente innovativo al servizio della prevenzione e della cura”. Fonte: www.unipi.it
