Il monitoraggio in tempo reale di ciò che accade dentro e intorno al nostro corpo può essere prezioso nel contesto dell'assistenza sanitaria o degli studi clinici, ma non così facile da fare. Questo potrebbe presto cambiare grazie a nuovi, sensori miniaturizzati sviluppati dai ricercatori della Tufts University School of Engineering che, quando è montato direttamente su un dente e comunica in modalità wireless con un dispositivo mobile, può trasmettere informazioni sul glucosio, assunzione di sale e alcol. In una ricerca di prossima pubblicazione sulla rivista Materiale avanzato , i ricercatori osservano che i futuri adattamenti di questi sensori potrebbero consentire il rilevamento e la registrazione di un'ampia gamma di nutrienti, chimici e stati fisiologici.

I precedenti dispositivi indossabili per il monitoraggio dell'assunzione alimentare soffrivano di limitazioni come la richiesta dell'uso di un paradenti, cablaggio ingombrante, o la necessità di sostituzioni frequenti poiché i sensori si sono rapidamente degradati. Gli ingegneri di Tufts hanno cercato una tecnologia più adottabile e hanno sviluppato un sensore con un ingombro di soli 2 mm x 2 mm in grado di conformarsi e legarsi in modo flessibile alla superficie irregolare di un dente. In modo simile al modo in cui viene riscosso un pedaggio su un'autostrada, i sensori trasmettono i loro dati in modalità wireless in risposta a un segnale a radiofrequenza in arrivo.

I sensori sono costituiti da tre strati a sandwich:uno strato centrale "bioresponsivo" che assorbe il nutriente o altre sostanze chimiche da rilevare, e strati esterni costituiti da due anelli d'oro di forma quadrata. Insieme, i tre strati agiscono come una minuscola antenna, raccogliere e trasmettere onde nello spettro delle radiofrequenze. Quando un'onda in arrivo colpisce il sensore, una parte viene cancellata e il resto ritrasmesso, proprio come una macchia di vernice blu assorbe le lunghezze d'onda più rosse e riflette il blu ai nostri occhi.

Il sensore, però, può cambiare il suo "colore". Per esempio, se lo strato centrale prende sale, o etanolo, le sue proprietà elettriche cambieranno, facendo in modo che il sensore assorba e trasmetta un diverso spettro di onde a radiofrequenza, con intensità variabile. È così che i nutrienti e altri analiti possono essere rilevati e misurati.

"In teoria possiamo modificare lo strato bioreattivo in questi sensori per indirizzare altre sostanze chimiche - siamo davvero limitati solo dalla nostra creatività, " disse Fiorenzo Omenetto, dottorato di ricerca, autore corrispondente e Frank C. Doble Professor of Engineering a Tufts. "Abbiamo esteso la comune tecnologia RFID [ID a radiofrequenza] a un pacchetto di sensori in grado di leggere e trasmettere dinamicamente informazioni sul suo ambiente, se è apposto su un dente, alla pelle, o qualsiasi altra superficie."