Monitoraggio del diabete senza sangue

Per monitorare i livelli di zucchero nel sangue, i pazienti con diabete in genere si pungono le dita almeno tre volte al giorno e inseriscono campioni di sangue nei glucometri. È un processo noioso e talvolta doloroso e un paziente dovrà spesso eseguire un secondo test a causa dell'insufficienza di sangue nel primo campione. Ora, i ricercatori della Baylor University, a Waco, in Texas, hanno progettato un sensore per il pollice che misura i livelli di glucosio tramite onde elettromagnetiche, senza bisogno di pungere il dito.

Questo non farà male: Un sensore per il pollice progettato dai ricercatori della Baylor University monitora i livelli di glucosio in modo non invasivo. Il circuito a forma di spirale al centro del dispositivo (rosa) emette onde elettromagnetiche; le proprietà elettriche di un pollice posizionato sulla spirale modificano il modo in cui l'energia passa attraverso il circuito. I ricercatori della Baylor stanno analizzando i cambiamenti di energia per misurare i livelli di glucosio.

Ci sono molti pazienti che non monitorano a causa del dolore del monitoraggio, afferma John Buse, presidente dell'American Diabetes Association. Quindi c'è sicuramente il potenziale per migliorare la vita delle persone con diabete.

Secondo Randall Jean, professore associato di ingegneria elettrica e informatica presso Baylor, il prototipo del nuovo dispositivo corrisponde alle prestazioni dei glucometri convenzionali.

È abbastanza preciso da consentire alle persone di prendere decisioni sull'opportunità o meno di iniettare l'insulina, afferma Jean. Questo è davvero l'obiettivo. Non si tratta di misurare il glucosio entro un ppb [parte per miliardo] ma di produrre uno strumento che i pazienti possano utilizzare per prendere decisioni sul controllo esterno della glicemia.

La Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha approvato un solo monitor del glucosio non invasivo, chiamato GlucoWatch Biographer. Progettato da Cygnus, di Redwood City, CA, il dispositivo è un orologio da polso che utilizza una corrente elettrica per tirare piccole quantità di fluido attraverso la pelle senza pungerla. Un sensore analizza il fluido per il glucosio. Tuttavia, il 50 percento dei pazienti che hanno utilizzato l'orologio ha manifestato irritazioni e piaghe della pelle e il prodotto è stato interrotto nel 2007.

Jean afferma che il sensore che lui e i suoi colleghi stanno sviluppando sarà veramente non invasivo e non richiederà il passaggio di alcun fluido, sangue o altro, attraverso la pelle. Il sensore stesso è un piccolo circuito a microonde a forma di spirale, che funge da linea di trasmissione ed emette onde elettromagnetiche. Quando una persona mette il pollice sulla spirale, le proprietà elettriche del pollice cambiano il modo in cui l'energia passa attraverso il circuito. Jean e i suoi colleghi misurano questo cambiamento e, nelle prime prove, sembrano aver trovato modelli che corrispondono alle variazioni dei livelli di glucosio.

L'energia non risponde specificamente al glucosio; risponde all'effetto aggregato di sangue, muscoli, grasso, pelle e glucosio, dice Jean. Quello che speriamo è che su un intervallo di frequenza sufficientemente ampio, i singoli componenti abbiano firme uniche che ci permettano di estrarre il glucosio.

Il sensore è ancora nelle prime fasi di sviluppo e finora Jean ha testato il prototipo su cinque volontari in 15 prove separate. I ricercatori hanno realizzato stampi di plastica del pollice di ciascun soggetto e hanno fabbricato guide di plastica per garantire che i soggetti posizionassero i pollici sui sensori nella posizione esatta. Jean ha anche aggiunto un manometro per dire ai soggetti quanto è difficile premere per ottenere una lettura di successo. In ogni prova, i volontari hanno posizionato i pollici sui sensori e i ricercatori hanno effettuato 10 letture separate. I soggetti hanno anche eseguito test con puntura del dito, prelievo di sangue e utilizzo di glucometri tradizionali.

I ricercatori hanno inserito i dati di entrambi i metodi in un programma per computer e hanno cercato modelli all'interno dei dati elettromagnetici che corrispondessero alle letture del glucosio dai campioni di sangue.

Sebbene i primi risultati siano promettenti, resta da vedere fino a che punto possono essere generalizzati. Stiamo ancora lavorando per verificare che le calibrazioni siano veramente robuste, afferma Jean. In altre parole, i dati sembrano buoni per le persone con cui abbiamo avuto molta esperienza, ma ora dobbiamo assicurarci che se arriva un nuovo pollice, funzioni su quello.

Inoltre, il pool di campioni di Jean tendeva a mostrare livelli di glucosio all'interno dell'intervallo normale. Per verificare l'accuratezza del sensore, il team deve testarlo su volontari con diversi livelli di glucosio. Nei prossimi mesi, Jean prevede di testare il sensore sui pazienti dello Scott and White Hospital, a Temple, TX, le cui letture glicemiche potrebbero essere ovunque.

Se [un monitor] potesse essere sviluppato, sarebbe enormemente promettente perché non è solo non invasivo ma potrebbe fornire dati continui, afferma Howard Wolpert, direttore del programma Insulin Pump presso il Joslin Diabetes Center, che ha sede a Boston. Questo è ciò a cui le persone sono interessate, perché con i dispositivi di oggi si osservano solo punti temporali intermittenti e le fluttuazioni del glucosio possono essere piuttosto drammatiche.

Jean afferma che mentre il suo obiettivo finale è progettare un sensore accurato e abbastanza economico da poter essere portato con sé dai pazienti, si aspetta che uno dei primi utilizzi della tecnologia sarà come dispositivo di screening nelle farmacie locali, proprio come i grandi monitor commerciali che prendono le letture della pressione sanguigna e della frequenza cardiaca.

Potrebbe fornire un servizio utile a qualcuno che non sapeva di essere diabetico e potresti dire: 'La tua glicemia è piuttosto alta'. Dovresti andare dal dottore', dice Jean.

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