Ricercatori cinesi sviluppano un mini dispositivo iniettabile per il monitoraggio della fisiologia intracranica

Un team di ricerca cinese ha creato un mini sensore ultrasonico iniettabile per il monitoraggio wireless dei segnali intracranici, offrendo così un'opzione che va oltre i limiti degli attuali strumenti clinici.

Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista Nature.

I dati fisiologici sono indicatori utilizzati per determinare lo stato fisiologico del corpo umano, che possono aiutare i medici a diagnosticare, curare e rilevare malattie. Ottenere dati fisiologici accurati riguardanti il ??corpo umano in modo sicuro e stabile è da tempo un obiettivo importante nel campo del monitoraggio medico.

Lo studio ha rilevato che gli attuali strumenti clinici cablati che utilizzano cavi percutanei potrebbero causare infezioni e potenziali complicazioni chirurgiche, influenzando anche la mobilità del paziente.

I dispositivi impiantabili wireless offrono una maggiore libertà operativa, ma in precedenza erano soggetti a problemi quali un raggio di rilevamento limitato, una scarsa degradazione e difficoltà in termini di riduzione delle dimensioni nel corpo umano.

Il team di ricerca, guidato dal Prof. Zang Jianfeng della Huazhong University of Science and Technology, ha sviluppato un sensore idrogel metastrutturato iniettabile, bioriassorbibile e wireless per il monitoraggio ultrasonico dei segnali intracranici.

Secondo lo studio, i sensori di otto millimetri cubi di dimensione sono realizzati con idrogel biodegradabili e sensibili agli stimoli e colonne d'aria periodicamente allineate con uno spettro di riflessione acustica specifico.

Impiantati nello spazio intracranico con un ago di puntura, i dispositivi possono deformarsi in risposta a cambiamenti ambientali fisiologici, con conseguenti spostamenti di frequenza di picco delle onde ultrasoniche riflesse che possono essere misurate in modalità wireless da una sonda ecografica esterna.

è quindi possibile ottenere varie categorie di dati fisiologici come pressione intracranica, temperatura, livelli di pH e velocità del flusso sanguigno.

In particolare, l'invenzione è realizzata con materiali polimerici biodegradabili, che si degraderanno nel corpo dopo circa un mese, senza dover essere rimossi, riducendo sia il dolore che il rischio di infezione.

Inoltre, il team di ricerca ha proposto un algoritmo innovativo in grado di separare in modo efficiente gli effetti di accoppiamento di pressione, temperatura, livelli di pH e altri fattori analizzando simultaneamente i dati di variazione di frequenza di più sensori, in modo da ottenere una percezione completa di ambienti fisiologici complessi.

Il team di ricerca ha osservato che questi dispositivi sono privi di effetti termici e offrono enormi vantaggi nella riduzione del consumo energetico. In futuro, potranno essere applicati anche ad altre parti del corpo umano, promettendo di fornire un nuovo modello tecnologico per la diagnosi e il trattamento clinico intelligente.