Risolvere i problemi di diagnosi delle malattie infettive
Un elemento determinante per fermare la diffusione delle malattie infettive è la diagnosi rapida, spesso carente nel caso di molte malattie. Prendiamo ad esempio la tubercolosi, o TBC: nonostante i progressi compiuti a livello tecnologico, milioni di pazienti ricevono ancora una diagnosi parziale o tardiva. «In parte, ciò è dovuto al fatto che i sintomi della TBC sono aspecifici», spiega Hossam Haick, scienziato e professore presso Technion - l’Istituto israeliano di tecnologia. «Ma è anche il risultato della lentezza dei test diagnostici esistenti, della loro scarsa sensibilità o del fatto che sono troppo costosi o complessi per una somministrazione su larga scala.» Grazie al sostegno del (progetto A-Patch), finanziato dall’UE, Haick si sta impegnando per sviluppare un cerotto indossabile autonomo in grado di rilevare in tempo reale malattie infettive come la TBC. «Il nostro obiettivo finale è sviluppare e dimostrare per questo cerotto una piattaforma di elettronica monouso a basso costo, utilizzando transistor flessibili di ossido a film sottile», afferma Haick, che ha partecipato al podcast CORDIScovery sulla prevenzione della TBC.
Avvisi al paziente in caso di anomalie
Al centro della soluzione di A-Patch c’è la tecnologia dei sensori stampati. «Nel cerotto è stato integrato un sistema flessibile di sensori basato su chemiresistori in grado di rilevare composti organici volatili, o COV, specifici per la TBC», osserva Haick. «Questi COV vengono rilasciati nel flusso sanguigno da cellule infette, o in conseguenza delle stesse, e possono essere rilevati dai nostri sensori nell’aria intrappolata sulla superficie cutanea.» Quando viene applicato sulla pelle del paziente, il cerotto è in grado di rilevare qualsiasi deviazione dalla gamma di COV in salute, il che potrebbe indicare la presenza o un rischio elevato di infezione. Se viene riscontrata questo tipo di deviazione, il dispositivo indossabile di A-Patch invia autonomamente un avviso al paziente tramite un’applicazione mobile wireless, raccomandando esami o trattamenti di follow-up. Questi stessi dati possono essere inviati anche all’operatore sanitario del paziente.
Capacità di monitorare l’efficacia di un trattamento
Oltre alle sue capacità diagnostiche, il dispositivo di A-Patch può essere utile anche per coloro già sottoposti al trattamento per una malattia. «Essendo concepiti per essere indossati costantemente, i cerotti possono monitorare il trattamento della malattia e fornire al paziente e al suo operatore sanitario informazioni preziose sull’efficacia di un determinato piano di trattamento», aggiunge Haick. Per consentire un uso così prolungato, i ricercatori hanno progettato questo sistema di sensori in modo che i danni standard dovuti all’usura possano essere riparati in modo autonomo. Inoltre il dispositivo è autoalimentato, il che significa che il cerotto non deve essere ricaricato. L’energia necessaria viene invece generata automaticamente dall’attrito tra la pelle e il cerotto. «Abbiamo incorporato anche un componente di trasmissione sicura per consentire il monitoraggio della diagnosi e del trattamento nel rispetto della privacy da parte di medici, sistemi sanitari nazionali e organizzazioni sanitarie globali», osserva Haick.
Ridefinire le modalità di controllo delle malattie infettive
La fruibilità e la vestibilità del dispositivo di A-Patch sono state convalidate durante uno studio clinico su base volontaria condotto in Lettonia. Sebbene la pandemia di COVID-19 abbia comportato un gruppo di partecipanti più ridotto di quello inizialmente previsto, i test hanno dimostrato che il cerotto presentava un livello di accuratezza dell’80 %, ovvero la soglia fissata all’inizio del progetto. «Ciò significa che la tecnologia sviluppata nel corso del progetto è in grado di distinguere efficacemente tra TBC attiva e non attiva», afferma Haick. Secondo Haick, questi risultati indicano che il dispositivo dispone delle potenzialità per consentire non solo di condurre in modo adeguato la diagnosi, il trattamento e il follow-up dei pazienti, ma anche lo screening ininterrotto delle popolazioni a rischio e il monitoraggio in tempo reale delle epidemie. «L’accesso a questo tipo di dati sull’insieme della popolazione e basati sulla posizione potrebbe ridefinire lo studio epidemiologico e il modo in cui trattiamo e controlliamo una serie di malattie infettive», conclude.
Parole chiave
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