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Il sensore a nanotubi di carbonio rileva il glucosio nella saliva
Il diabete colpisce circa 300 milioni di persone in tutto il mondo e il numero continua ad aumentare. Molte di queste persone si sottopongono a un regime giornaliero di test che misurano la quantità di glucosio nel flusso sanguigno, solitamente prelevato da campioni di puntura del dito.
Inutile dire che questo è un processo lungo, costoso e doloroso. Quindi un modo economico per misurare la glicemia che non richieda la puntura del dito sarebbe chiaramente vantaggioso.
Oggi, Mitchell Lerner dell'Università della Pennsylvania a Filadelfia, e alcuni amici, affermano di aver sviluppato proprio un dispositivo del genere. Il loro sensore di glucosio è essenzialmente un transistor a base di nanotubi di carbonio in cui i tubi mai sono rivestiti con molecole di acido pirene-1-boronico che si legano al glucosio.
Il dispositivo è relativamente semplice. È semplice misurare le caratteristiche di commutazione, la curva corrente-tensione, di un transistor. Quando il glucosio si lega ai nanotubi funzionalizzati, cambia semplicemente questa curva in modo misurabile producendo un modo semplice per misurare la concentrazione di glucosio.
Gran parte di questa tecnologia è già stata dimostrata in laboratorio. Il trucco che Lerner e co hanno perfezionato è combinarlo in un sistema facile da realizzare che è potenzialmente economico da produrre in massa.
Lerner e co hanno testato il loro nuovo dispositivo in un intervallo di concentrazioni di glucosio clinicamente rilevante e affermano che è abbastanza sensibile da rilevare i cambiamenti del glucosio, non solo nel sangue, ma in altri fluidi corporei come la saliva. Tali dispositivi eliminerebbero potenzialmente la necessità di punture del dito frequenti e scomode per le misurazioni della glicemia e migliorerebbero notevolmente la qualità della vita delle persone diabetiche pur mantenendo un alto livello di accuratezza diagnostica, affermano.
Questo sembra certamente un importante passo avanti, in particolare per le persone con diabete di tipo II che non hanno bisogno di iniezioni di insulina e che costituiscono la stragrande maggioranza dei malati. La prospettiva di test basati sulla saliva per loro renderà la vita molto più facile.
Per i pazienti di tipo I, che devono iniettare insulina più volte al giorno, il nuovo sistema sarà meno utile. Il problema è che ci vuole tempo perché i cambiamenti nei livelli di zucchero nel sangue si riflettano nella saliva. E questo significa che la concentrazione di glucosio nella saliva è sempre in ritardo rispetto a quella nel sangue di circa 30 minuti circa. È abbastanza lungo da causare seri problemi se, ad esempio, i livelli di zucchero nel sangue scendono precipitosamente.
Tuttavia, i sensori basati su nanotubi di carbonio potrebbero essere significativamente più economici e più robusti di quelli basati su enzimi comunemente disponibili oggi. E questo di per sé è un fattore importante per i sistemi sanitari già oberati dall'alto costo del trattamento di questa malattia.
C'è un quadro più ampio, tuttavia. Quello che serve è un modo semplice, economico e affidabile per monitorare i livelli di zucchero direttamente nel sangue e collegarlo a un sistema che somministri la dose corretta di insulina in tempo reale. Non mancano le persone che lavorano su un tale sistema con importanti progressi in settori come le cellule staminali e con un pancreas artificiale. È in queste aree che è probabile che si verifichino i maggiori progressi per le persone che soffrono di diabete.
Rif: arxiv.org/abs/1304.7253 : Sensore di glucosio scalabile e non invasivo basato su transistor a nanotubi di carbonio funzionalizzati con acido boronico