Innovazione

Il chip sottocutaneo per una medicina su misura

Il biosensore tiene sotto controllo glucosio e colesterolo, misura il livello dei farmaci e trasmette i dati allo smartphone: un passo in avanti per la medicina personalizzata.

Misura circa un centimetro quadrato, si posiziona sottopelle e comunica direttamente con lo smartphone. Al Politecnico Federale di Losanna (EPFL) hanno realizzato un chip sottocutaneo per misurare simultaneamente la concentrazione di varie molecole nel sangue, come il glucosio e il colesterolo. In futuro il dispositivo potrebbe aiutare i medici a monitorare in tempo reale lo stato di salute di un paziente o a tenere costantemente sotto controllo il dosaggio di un determinato farmaco.

Unico nel suo genere. «Questo è il primo chip al mondo in grado di misurare non solo ph e temperatura corporea, ma anche di quantificare la presenza di farmaci e molecole legate al metabolismo come il glucosio, il lattato e colesterolo», ha dichiarato il coordinatore della ricerca, Sandro Carrara.

Come è fatto. Il piccolo dispositivo contiene tre componenti principali: un circuito dotato di sei sensori, un'unità di controllo che analizza i segnali in ingresso e un modulo di trasmissione radio. Il gruppo dei sensori elettrochimici reagisce con una vasta gamma di composti, rilevandone la presenza per diversi giorni o settimane.

Il chip dispone di un induttore che trae energia da una batteria esterna fissata sulla pelle per mezzo di un cerotto adesivo. I dati raccolti in vivo vengono poi inviati al cellulare grazie a un modulo Bluetooth, consentendo di visualizzare in diretta il responso dell'analisi del sangue.

Un avvio promettente. Il biosensore ha superato i primi test condotti sui topi presso i laboratori dell'Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB) di Bellinzona. L'equipe medica è riuscita a registrare senza soluzione di continuità i livelli di glucosio e paracetamolo (un comune farmaco ad azione analgesica), tracciando un quadro clinico quotidiano degli animali via wireless.

Gli scienziati ritengono i risultati preliminari molto incoraggianti, tanto da ipotizzare l'inizio dei test clinici sull'uomo entro tre-cinque anni. La procedura viene descritta come semplice e poco invasiva: per funzionare correttamente il chip deve essere infatti impiantato appena sotto l'epidermide.

Dosaggio ad personam. La tecnologia sembra particolarmente adatta per alimentare le ambizioni della cosiddetta medicina personalizzata, in cui lo studio di strategie terapeutiche a misura di paziente consentirebbe di aumentare l'efficacia di una cura riducendone gli effetti collaterali. «Conoscere l'impatto dei farmaci sul metabolismo in modo accurato e in tempo reale», ha spiegato Carrara, «è la chiave di volta per lo sviluppo di terapie sempre più precise e personalizzate».

Il biosensore è stato presentato ufficialmente durante l'International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS) che si è svolto a Lisbona.


Gli albori. Descritti per decadi dalla fantascienza, i microchip sottocutanei negli esseri umani sono diventati realtà nel 1998 grazie agli esperimenti dello scienziato britannico Kevin Warwick, che usò un dispositivo di identificazione a radiofrequenza (RFID) per eseguire dei test sull'apertura automatica di porte o l'accensione di luci.

Negli anni la tecnologia, pensata per immagazzinare e ritrasmettere istantaneamente i dati di una persona, è stata oggetto di svariate ricerche, che ne hanno allargato gli orizzonti ad esempio in ambito medico.

Tecnologia indossabile. Nonostante in molti ritenessero che già nei primi anni del XXI secolo gli impianti sottopelle avrebbero trovato applicazione un po' ovunque (dal monitoraggio della posizione degli individui affetti da Alzheimer all'implementazione dei sistemi di sicurezza, passando per l'anamnesi di una determinata patologia), a oggi tale realtà appare ancora abbastanza lontana.

Ostacoli tecnologici e dubbi di natura etica, spesso alimentati da alcune (indimostrate) teorie del complotto, fanno sì che questo tipo di device sia usato principalmente a scopo identificativo sugli animali domestici o nell'allevamento del bestiame.

lo stato dell'arte. Oltre all'invenzione dell'EPFL, negli ultimo anno i chip sottopelle sono saliti agli onori della cronaca in un altro paio di occasioni. Nel primo caso per il contraccettivo "telecomandato" creato dalla MicroCHIPS: si tratta di un impianto che viene inserito sotto la pelle della natiche, delle braccia o dell’addome e che rilascia un farmaco anticoncezionale. Il dispositivo può essere disattivato a piacimento e ha una durata di 16 anni; la messa in commercio è prevista per il 2018.

A febbraio, invece, ha creato un certo scalpore l'iniziativa dell'azienda svedese Epicenter che ha deciso di soppiantare pin e password in favore di un microchip grande come un chicco di riso inserito tra il pollice e l'indice dei propri dipendenti. Il piccolo identificatore a radiofrequenza permette ai lavoratori che vogliono dotarsene di aprire porte, accedere al pc, usare l'ascensore, ma anche pagare il caffè al bar.

30 maggio 2015 Davide Decaroli
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