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Glicemia, il biosensore d’argento ispirato al camaleonte

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La sua straordinaria capacità di mimetizzarsi, cambiando colore, rende il camaleonte una meraviglia della natura. Questo piccolo rettile non si mimetizza tanto per difesa, quanto per esprimere un’emozione, dalla rabbia alla paura. Ebbene, proprio la pelle del camaleonte è il modello per lo sviluppo di un nuovo dispositivo per misurare i livelli di glucosio nelle urine, che potrà rivelarsi utile nel controllo del diabete.

Il tutto grazie a un biosensore progettato da ricercatori della Sapienza, del Cnr e di altri enti internazionali ispirandosi, appunto, alla naturale organizzazione della pelle del rettile. E che, oltre alla glicemia, potrà avere anche altri campi di applicazione, come il monitoraggio di marker tumorali o il riconoscimento specifico di anticorpi come quelli anti-Sars-CoV-2

Il monitoraggio della glicemia è fondamentale per la corretta sorveglianza e gestione della terapia del diabete. Oggi l’autocontrollo della glicemia avviene principalmente attraverso l’utilizzo di piccoli apparecchi elettronici (glucometri) che analizzano in breve tempo i valori glicemici su piccoli quantitativi di sangue. Dati i numeri del problema, lo sviluppo di sistemi innovativi che possano essere rapidi, compatti, flessibili, indossabili è in costante sviluppo.

Ora un nuovo studio pubblicato sulla rivista ‘NPG Asia Materials – Nature’ da ricercatori del Dipartimento di Scienze e biotecnologie medico-chirurgiche della Sapienza, in collaborazione con il Cnr e altri enti di ricerca descrive lo sviluppo di un biosensore per la misurazione delle concentrazioni di glucosio nelle urine, che utilizza una combinazione di polimeri a più strati (idrogel) e nanoparticelle di argento: questa struttura multistrato (che ospita nano-riflettori con geometria cubica) è stata ispirata dalla naturale organizzazione nanostrutturata che si trova nella pelle del camaleonte.

“Lo studio ha dimostrato che il biosensore è in grado di monitorare concentrazioni di glucosio molto basse – spiega Luciano De Sio della Sapienza – con un limite di rivelabilità più basso rispetto ai dispositivi attualmente disponibili”.

Il dispositivo sperimentale, oltre a essere flessibile, è dotato di proprietà antibatteriche e foto-termiche grazie alle nanoparticelle di argento: l’utilizzo di una radiazione luminosa consente di produrre significative variazioni di temperatura che rendono il dispositivo sterilizzabile e riutilizzabile.

Ma il processo di ricerca non è concluso. “I prossimi passi – commenta Antonella Calogero – saranno quelli di sfruttare l’enorme versatilità del dispositivo” verificando l’utilizzo del biosensore “in altri campi di applicazione, quali il monitoraggio di marker tumorali o il riconoscimento specifico di anticorpi”. Non solo. I ricercatori sono convinti che sarà possibile realizzare biosensori indossabili per il monitoraggio multiplo di analiti di interesse medico, anche in condizioni di microgravità. Con prospettive di impiego anche nei viaggi spaziali.

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