Diabete: nuovi sistemi a biosensori, renderanno più facile e meno doloroso il monitoraggio di livello di glucosio

Un nuovo biosensore pone fine ai dolorosi “spilli” per il test del diabete.
Misurare i livelli di glucosio non è di certo come dover fare un esame del sangue, ma a qualcuno non piace farsi “bucare” il dito tutti i giorni come accade a chi soffre di diabete. Ecco che la soluzione più soft arriva dagli Stati Uniti in cui alcuni ricercatori hanno dato vita a un nuovo biosensore che è in grado rilevare persino piccolissime concentrazioni di glucosio nei liquidi corporei più accessibili come la saliva, le lacrime e l’urina.

Il lato positivo tuttavia, non è soltanto questo, ma anche il basso costo di produzione che permetterebbe al nuovo prodotto di essere commercializzato a un prezzo alla portata di tutti.
«Si tratta di un modo intrinsecamente non invasivo per stimare il contenuto di glucosio nel corpo perché è in grado di rilevare il glucosio nella saliva e nelle lacrime – spiega nella nota UBNC Jonathan Claussen, ricercatore presso il Naval Research Laboratory – E’ una piattaforma che potrebbe contribuire a eliminare o ridurre la frequenza di utilizzo delle punture di spillo per il test del diabete. Stiamo dimostrando la sua funzionalità».
La realizzazione del progetto è stata resa possibile grazie alla preziosa collaborazione di Timothy Fisher – professore di ingegneria meccanica, Marshall Porterfield – professore di ingegneria agricola e biologica e altri ricercatori presso che lavorano presso il Centro Birck dell’Università Birck Nanotechnology Center.

«La maggior parte dei sensori tipici misurano i livelli di glucosio nel sangue. Molti in letteratura non sono in grado di rilevare il glucosio in lacrime e la saliva. La cosa singolare è che siamo in grado di percepirlo in tutti e quattro i sieri umani diversi: saliva, sangue, lacrime e urina, e non è stato mostrato prima d’ora», ha aggiunto Claussen.
Il sensore è stato concepito in tre parti principali: degli strati formati da dei nanofogli molto simili, come aspetto, a dei piccoli petali di rosa e realizzati con un materiale denominato grafene, presenta una pellicola di carbonio, nanoparticelle di platino e l’enzima glucosio ossidasi.
Ogni singolo petalo contiene degli strati di grafene impilati uno sopra l’altro, mentre nei bordi si trovano dei legami chimici incompleti e difetti di nanoparticelle che sono impossibili da legare con il resto degli strati.
Gli elettrodi del sensore, invece, sono stati realizzati combinando i nanofogli e le nanoparticelle di platino.

Durante il funzionamento l’enzima glucosio ossidasi converte il glucosio in perossido generando un segnale all’elettrodo. Questo tipo di tecnologia permette al prodotto di essere sfruttato anche per altri composti chimici differenti in maniera da poter rilevare altre patologie in ambito medico.
«Poiché abbiamo usato il glucosio ossidasi, in questo lavoro, è orientato per il diabete. Ma potremmo scambiare questo enzima, per esempio, l’ossidasi glutemate, per misurare il neurotrasmettitore del glutammato per testare la malattia di Parkinson e l’Alzheimer. Oppure l’ossidasi etanolo per monitorare i livelli di alcol per un etilometro. E’ molto versatile, veloce e portatile», continua Claussen.

Per quanto riguarda i livelli di glucosio, il nuovo macchinario sarebbe in grado di rilevarli già a una concentrazione di 0,3 micromolare, ovvero con una concentrazione di gran lunga inferiore di quelli attualmente in uso: questo dimostra il suo alto grado di sensibilità. Sensibilità che si è dimostrata superiore ai tradizionali biosensori basati su grafite, nanotubi di carbonio e nanoparticelle metalliche.
«Questi sono i primi risultati per segnalare un limite inferiore di rilevamento e, allo stesso tempo, una vasta gamma di rilevamento », conclude Claussen.

Indubbiamente si tratta di una possibile e importante svolta in ambito medico-ingegneristico se si considera la sua versatilità di utilizzo e il basso costo.
Non ci resta che sperare che il prodotto venga sottoposto a numerosi altri test che approvino la messa in commercio del macchinario per il test del glucosio e, chissà, magari anche per altri esami di laboratorio normalmente più complicati e meno sensibili.