Ferite gravi e croniche: arriva il cerotto intelligente
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Un bendaggio intelligente in grado di monitorare in tempo reale l’umidità di una ferita, che può essere cambiato solo quando necessario senza interferire con il processo di guarigione. È questa l’idea proposta su Frontiers in Physics da un gruppo di ricercatori italiani dell’Università di Bologna, pensata soprattutto per risolvere il problema delle ferite croniche in pazienti allettati con piaghe da decubito e diabetici.
Il processo di guarigione di una ferita dipende da una serie di fattori che concorrono a costruire un ambiente favorevole alla ricostruzione dei tessuti danneggiati. Fra questi, il Ph della regione, il livello di idratazione, la quantità di acido urico, lo stato infettivo e i livelli di lattato e glucosio. Il più determinante fra questi è l’idratazione: una ferita troppo asciutta seccherà i tessuti, una troppo umida (come nel caso di vescicole, ustioni o piaghe croniche) li renderà troppo molli – come succede quando si rimane troppo tempo in acqua. Oggi, lo stato di idratazione dei tessuti viene valutato visivamente dai medici, e prevede la rimozione del bendaggio e, con essa, il rischio di danneggiare la ferita stessa e interrompere la guarigione.
Nello studio, i ricercatori hanno ideato un cerotto in grado di rilevare il grado di umidità della ferita e comunicarlo in tempo reale direttamente allo smartphone, in modo veloce e wireless. L’elemento essenziale di questo nuovo metodo è l’inclusione di un polimero conduttivo nella garza che viene posta a contatto con la ferita. La scelta non è semplice, poiché il materiale deve essere dermocompatibile e deve essere chiaro il legame fra stato della ferita e segnale elettrico rilevato dal sensore (cioè, la risposta elettrochimica del materiale impiegato).
Come funziona il nuovo cerotto
“Il sensore è composto da un polimero commerciale di facile reperibilità fornito in solvente acquoso” dice Marta Tessarolo, ricercatrice dell’Università di Bologna e prima autrice dello studio. “Può essere usato come inchiostro ed essere stampato sulle garze e su altri tessuti esattamente come le stampe serigrafiche delle magliette. La geometria del sensore può essere adattata in base alla grandezza del cerotto, senza alcuna difficoltà. Nell’articolo abbiamo dimostrato che le performance del sensore non cambiano in modo significativo se viene piegato, e sono sempre in grado di distinguere uno stato della ferita umido da uno asciutto”.
Il materiale di cui parla la ricercatrice si chiama poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polistirene sulfonato (PEDOT:PSS), un polimero organico semiconduttore applicato su una garza mediante la tecnica della serigrafia. La garza viene poi incorporata in un cerotto assieme a un sensore economico, monouso e simile a quelli usati per le etichette anti-taccheggio dei vestiti. Il sensore può comunicare direttamente i dati sul livello di umidità a uno smartphone, permettendo al personale sanitario di sapere quando una benda deve essere cambiata.
“Il sensore è formato da due elettrodi posti a una distanza nota l’uno dall’altro”, spiega Tessarolo. “Quando l’essudato (il liquido che fuoriesce dai tessuti, ndr) della ferita bagna il cerotto l’impedenza misurata tra i due elettrodi diminuisce drasticamente. Questa variazione repentina di impedenza permette di pilotare una tecnologia di identificazione a radiofrequenza (Rfid) oppure Nfc (Near Field Communication) che esegue una misura on/off: bagnato/asciutto. Entrambi i metodi funzionano con un semplice tag simile a quello usato nei vestiti che permette la wireless dei dati da parte di un lettore Rfid o di una app di un cellulare con tecnologia Nfc”.
Verso una cura personalizzata
I nuovi cerotti sono stati testati su un essudato artificiale simile a quello di una ferita e variabile in intensità, e sono stati valutati diversi materiali e forme dei cerotti stessi. I risultati hanno mostrato che il bendaggio basato sul polimero PEDOT:PSS è altamente sensibile alla percentuale di umidità e fornisce letture drasticamente diverse nel caso di tessuti asciutti, umidi e saturi. Questo risultato è prezioso per ottimizzare la gestione di ferite di diverso tipo, da quelle che trasudano lentamente a quelle che perdono molto liquido – come le ustioni o le vesciche. Si tratta di un passo verso la medicina personalizzata anche in questo ambito, dove il rischio è che un trattamento non ottimale cronicizzi il problema. Non meno importante, infine, è l’occhio di riguardo dei ricercatori per i costi e, dunque, l’accessibilità del nuovo metodo.
“Riteniamo che, dato il basso costo del materiale e la facilità di fabbricazione del tag rfid/nfc, il nostro cerotto abbia buone potenzialità di essere prodotto in grande scala. Potrebbe essere adatto sia all’uso ospedaliero sia personale, inviando da remoto, ad esempio, i dati acquisiti al medico competente tramite l’app”, conclude la ricercatrice.
www.repubblica.it 2021-11-12 12:20:20