Il colore della salute: tatuaggi smart per monitorare le malattie croniche


STELLE, frecce, triangoli e fiori. Potrebbero sembrare schizzi di normalissimi tatuaggi. Ma i disegni indelebili appena messi a punto da un team di ricercatori dell’Università tecnica di Monaco, in Germania, hanno davvero una marcia in più: sono in grado di cambiare il colore in risposa alle variazioni nel nostro corpo delle concentrazioni di tre specifici parametri: glucosio, albumina e pH. Finora, spiegano i ricercatori sulle pagine della rivista Angewandte Chemie International Edition, i nuovi tatuaggi sono stati testati su alcuni campioni di tessuto dei maiali, ma potrebbero in futuro passare alle sperimentazioni sugli esseri umani e un giorno consentire a pazienti e medici di monitorare in tempo reale alcune malattie croniche, come diabete, patologie cardiache e renali.

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Tatuaggi come display diagnostici

Il team di ricercatori, guidato dall’ingegnere chimico Ali Yetisen, ha sviluppato dei sensori colorimetrici iniettabili in grado misurare le concentrazioni di tre biomarcatori nel liquido interstiziale, ossia la soluzione acquosa che si trova tra le cellule di un tessuto. “I sensori fungono da display diagnostico, in grado di cambiare colorazione in risposta ai cambiamenti delle concentrazioni di pH, glucosio e albumina”, spiegano i ricercatori. Per il sensore dell’albumina è stato scelto il colore giallo, che diventa verde via via che le concentrazioni di albumina aumentano. Anche per il sensore del glucosio, che sfrutta le reazioni enzimatiche di ossidasi e perossidasi, è stato scelto il colore giallo, che può modificarsi fino a diventare verde scuro a concentrazioni elevate di glucosio. E, infine, il sensore per il pH può variare dal giallo al blu, quando i valori del parametro di trovano tra il 5 e il 9 (il valore del pH considerato normale oscilla intorno a 7,4).

I tre marcatori

I tre biomarcatori, raccontano i ricercatori, sono stati scelti in quanto i loro cambiamenti nel nostro organismo indicano che qualcosa non va. L’albumina, per esempio, è una proteina del plasma prodotta dalle cellule del fegato, le cui basse concentrazioni nel sangue possono determinare problemi ai reni o al fegato, mentre alti livelli possono essere associati a problemi cardiaci. Il glucosio, invece, è un parametro che deve essere costantemente monitorato nei pazienti affetti da diabete, malattia caratterizzata da un’elevata concentrazione di glucosio nel sangue, che viene a sua volta causata da una carenza di insulina (ormone che diminuisce la concentrazione di glucosio nel sangue). E, infine, le variazioni dei livelli del pH nel sangue, come l’alcalosi e l’acidosi, possono essere causate da un’ampia gamma di problematiche che necessitano di ulteriori indagini da parte di medici specialistici.

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Limiti e studi futuri

Per ora, precisano i ricercatori, i nuovi tatuaggi sono stati testati sulla pelle dei maiali e serviranno ancora molte altre ricerche prima di poter passare alla sperimentazione clinica. Inoltre, lo studio presenta alcune limitazioni: due dei tre colori, infatti, non sono reversibili. Vale a dire che in due casi, ovvero quello dell’albumina e del glucosio, una volta modificato il colore dei sensori non è tornato al colore di partenza (solo quello del pH si è dimostrato reversibile). Per perfezionare le due colorazioni, suggeriscono i ricercatori, si potrebbero aggiungere recettori sintetici (come gli acidi fenilboronici). Il passo successivo sarà quello di testare i tatuaggi su modelli animali, per dimostrarne sia l’efficacia che la sicurezza. “Questi tatuaggi – concludono i ricercatori – potranno essere utili anche per monitorare le concentrazioni di elettroliti, proteine, microrganismi patogeni e stati di disidratazione”.

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