Un sensore wireless e biodegradabile per monitorare il flusso sanguigno

Con la possibilità di realizzare sensori sempre più piccoli e meno invasivi, la sensoristica in campo cardiocircolatorio sta facendo dei grossi passi avanti. Per verificare il successo di un intervento di chirurgia vascolare, è fondamentale poter monitorare il flusso sanguigno nei vasi coivolti nell’operazione. A tal proposito, la ricerca si sta muovendo verso sensori che semplifichino il monitoraggio e permettano una rapida rilevazione di eventuali complicazioni, così da poter intervenire tempestivamente.

In particolare, l’obiettivo principale è quello di permettere al medico di controllare in tempo reale la condizione del flusso sanguigno, senza ricorrere ad ulteriori esami strumentali. In questo contesto si inseriscono, ad esempio, lo stent “intelligente” e il nanosensore per il monitoraggio degli aneurismi intracranici.

Adesso, i ricercatori della Stanford University hanno presentato un nuovo sensore dalle caratteristiche straordinarie: wireless, senza batterie ed addirittura biodegradabile. Questo, rispetto ai due esempi citati, va ad applicarsi direttamente all’arteria e, proprio per la sua biodegradabilità, non ha bisogno di essere rimosso.

Tecnologia capacitiva

Il sensore, presentato sulla rivista Nature Biomedical Engineering, va ad avvolgere le pareti dell’arteria e le variazioni nella forma superficiale di quest’ultima vanno a tradursi in variazioni nella capacità del sensore. La comunicazione wireless con l’esterno, ottenuta attraverso accoppiamento induttivo, avviene grazie ad un’antenna che viene letta da un dispositivo posizionato vicino alla pelle. In futuro tale dispositivo potrebbe prendere la forma, ad esempio, di una patch adesiva.

La tecnologia utilizzata in questo sensore, precedentemente sviluppata per integrare il senso del tatto nelle protesi, è stata per ora testata in due fasi. La prima ha coinvolto la realizzazione di un sistema artificiale, in cui l’aria viene pompata in un tubo delle dimensioni di un’arteria per simulare il flusso sanguigno. La seconda, più delicata, ha visto l’impianto in vivo su un’arteria di ratto.

Nonostante le piccole dimensioni, il sensore ha dimostrato di riuscire a trasmettere le informazioni sul flusso sanguigno. Futuri sviluppi prevedono un controllo più fine anche delle piccole variazioni.