Una squadra di i ricercatori della Tufts University potrebbero essere sulla buona strada per cambiare finalmente la situazione con i primi thread “intelligenti”., dotati di sensori su scala nanometrica, elettronica e microfluidi per raccogliere in modalità wireless dati diagnostici in tempo reale quando vengono suturati attraverso il tessuto corporeo. Insieme, questi fili consentono ai ricercatori di monitorare i parametri fisiologici e la salute dei tessuti, tra cui pressione, stress, tensione e temperatura un articolo pubblicato lunedì nella rivista Microsystems & Nanoengineering.
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Substrati come vetro e silicio sono stati precedentemente riempiti con sensori su scala nanometrica per la raccolta di dati diagnostici, ma da allora i materiali sono bidimensionali, sono limitati a superfici piane e non possono percepire le proprietà nelle profondità del corpo, secondo il dottor Sameer Sonkusale, direttore del Nano Lab interdisciplinare presso la School of Engineering della Tufts University e corrispondente autore dell’articolo.
“Volevamo esplorare come progettare sensori in grado di interfacciarsi intimamente con i tessuti per raccogliere dati diagnostici”, ha dichiarato Sonkusale a Digital Trends. “Sorprendentemente, i fili forniscono un substrato ideale grazie alla loro flessibilità, dimensione e alla capacità di suturarli dove necessario. Quindi abbiamo deciso di esplorare la possibilità di realizzare fili di rilevamento funzionali per queste applicazioni”.
Nano Lab, Università di Tufts
Insieme all’autore principale, la dottoressa Pooria Mostafalu, Sonkusale e il team hanno sviluppato fili che servono a una varietà di funzioni mediche specifiche. "Alcuni che trasportano fluidi grazie all'azione capillare naturale, alcuni che possono percepire il pH e il glucosio e altri che possono percepire la temperatura e lo sforzo fisico", ha detto. Sono stati sviluppati thread aggiuntivi per assistere nel rilevamento e nella trasmissione elettrica.
Costruendo un “kit di strumenti” così vario, Sonkusale ha affermato che il suo team è stato in grado di creare “un’intera piattaforma diagnostica basata su thread” che ha consentito a diversi thread di supportarsi a vicenda trasportando fluidi, rilevando parametri e trasmettendo risultati a smartphone e computer.
“Vediamo che questi fili potrebbero essere incorporati con impianti ortopedici o potenzialmente utilizzati come fili chirurgici in grado di fornire informazioni preziose dal profondo del tessuto”, Sonkusale aggiunto. “Vediamo anche il potenziale per il loro utilizzo nel trattamento delle ferite croniche per fornire informazioni sulla guarigione delle ferite”.
Il team ha condotto solo studi di biocompatibilità a breve termine su topi e in vitro, ma Sonkusale spera di eseguire prove a lungo termine non appena esploreranno vari materiali di filo alternativi.
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