I ricercatori dicono che il liquido interstiziale potrebbe sostituire il sangue per monitorare la salute e il benessere.

 

 

La prossima frontiera del monitoraggio continuo della salute potrebbe essere la pelle profonda.

Gli ingegneri biomedici dell’Università di Cincinnati affermano che il liquido interstiziale, il fluido acquoso che si trova intorno a cellule, tessuti o organi del corpo, potrebbe fornire un mezzo eccellente per la diagnosi precoce della malattia o il monitoraggio della salute a lungo termine.

In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Biomedical Engineering, hanno delineato i potenziali vantaggi e le sfide tecnologiche dell’uso del liquido interstiziale.

“Il motivo per cui lo vediamo come un prezioso fluido diagnostico è l’accesso continuo, che non è così facile con il sangue”, ha detto Mark Friedel, co-autore principale dello studio.

“Riesci a immaginare di stare tutta la giornata con un ago conficcato nella vena? Quindi abbiamo bisogno di altri strumenti”.

I ricercatori sono alla ricerca di alternative per monitorare la salute e il benessere di una persona. Il sudore è un buon mezzo per misurare alcune cose come lo stress o l’ansia perché contiene ormoni come il cortisolo.

Ma il corpo è avaro di altre sostanze chimiche che non sono così facilmente rilasciate nel sudore, ha detto Friedel.

“Le ghiandole sudoripare sono grandi filtri che non permettono a tutto di passare”, ha detto. “Quindi più della metà delle cose che vogliamo monitorare non hanno alcun accesso al sudore”.

Il sangue è il gold standard per il monitoraggio della salute. Ma le persone hanno anche litri di liquido interstiziale che costituiscono fino al 15% del loro peso corporeo.

“La caratteristica chiave del sangue che lo rende così vantaggioso è che comprendiamo il sangue molto bene”, ha detto Friedel. “Se hai qualcosa nel sangue, sappiamo cosa succederà al tuo cuore o al tuo fegato”, ha detto.

Il liquido interstiziale contiene molte delle stesse sostanze chimiche nelle stesse proporzioni del sangue, offrendo una potenziale alternativa al lavoro di laboratorio costoso e dispendioso in termini di tempo.

Lo studio ha delineato i vari modi in cui i medici possono campionare il liquido interstiziale, dall’applicazione dell’aspirazione sulla pelle all’implementazione della microdialisi.

“Come ingegneri biomedici, uno dei nostri più grandi obiettivi è aiutare le persone a gestire meglio la propria salute rendendo la diagnostica più accessibile”, ha detto il co-autore principale Ian Thompson della Stanford University.

“Un grande ostacolo a questa accessibilità è che la maggior parte della diagnostica attuale si basa sul prelievo di sangue, che può essere doloroso e richiede personale addestrato per eseguirlo. Pertanto, negli ultimi anni c’è stato un crescente interesse nell’utilizzare il liquido interstiziale appena sotto la pelle come campione diagnostico più accessibile e meno doloroso da estrarre”.

Nel Novel Devices Lab del professore di UC College of Engineering and Applied Science Jason Heikenfeld, gli studenti stanno sviluppando sensori per misurare ormoni e altre sostanze chimiche nel liquido interstiziale. Usano microaghi di lunghezza inferiore a 1 millimetro che perforano la pelle attraverso un piccolo cerotto.

“Se ti sei mai punto con una scheggia, probabilmente è andata più in profondità nella tua pelle rispetto ai nostri microaghi”, ha detto Friedel.

“Sono generalmente indolori. Non si percepiscono per la maggior parte del tempo. La cosa più scomoda è rimuovere il nastro che tiene premuto il dispositivo”.

Ma anche se non sai che è lì, il tuo corpo sì, ha detto Friedel. E questa reazione minuta può influenzare i risultati del test.

“C’è un effetto osservatore di Schrödinger con il liquido interstiziale. Ogni volta che provi a raccoglierlo e misurarlo, cambi intrinsecamente il fluido stesso “, ha detto Friedel.

Erwin Schrödinger è stato uno dei padri della meccanica quantistica. Una delle caratteristiche meno intuitive della fisica quantistica è proprio quella che quando si misura una grandezza, la stessa cambia per effetto della misurazione. Cioè, è proprio l’atto di “osservare” qualcosa che ne determina il valore.

“Se infili un ago nella tua pelle, il tuo corpo si infiamma e quindi i tuoi livelli cambiano. Per il biomonitoraggio continuo, vogliamo conoscere quelle concentrazioni come sono quando non interviene un ago minuscolo.

“Ecco perché è un fluido così impegnativo che non è stato utilizzato al di fuori del monitoraggio del diabete”.

Tuttavia, dicono i ricercatori, il liquido interstiziale è estremamente promettente per il monitoraggio della salute attraverso la tecnologia indossabile.

Ciò potrebbe aiutare i medici a monitorare l’efficacia dei farmaci per garantire un dosaggio adeguato o fornire una diagnosi precoce della malattia monitorando il sistema immunitario.

Ma Friedel ha detto che c’è ancora molto da imparare.

“Stiamo cercando di sbloccare la cassaforte e leggere le istruzioni all’interno per capire cosa c’è nel liquido interstiziale e quali sono i potenziali per sfruttarlo”, ha detto.

Foto: Mark Friedel



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