Transistor trasparenti fabbricati sulle curve taglienti di un minuscolo tubo di vetro stanno aprendo la strada a un progresso terapeutico per quasi il 10% della popolazione degli Stati Uniti che ha il diabete.

Il progresso della nanotecnologia dei ricercatori dell'Oregon State University è un passo fondamentale verso un pancreas artificiale:un catetere in grado di rilevare i livelli di zucchero nel sangue e trasmettere le informazioni a un dispositivo indossabile, pompa per insulina computerizzata.

Il lavoro di Greg Herman e Xiaosong Du del College of Engineering rappresenta anche un passo avanti verso migliori tecniche diagnostiche mediche:un'elettronica completamente trasparente che apre la porta a tecnologie combinate di rilevamento e imaging.

In precedenza Herman e Du avevano fabbricato sensori di glucosio amperometrici su una pellicola polimerica piatta che veniva poi avvolta attorno a un tubo del catetere.

Quando testato su un modello animale, però, i primi dispositivi tendevano a delaminarsi:i sensori si separavano dal film, o il film si staccherebbe dal catetere.

I ricercatori hanno affrontato questo problema stampando a microcontatto sensori basati su a-IGZO-FET - transistor a effetto di campo amorfo indio gallio zinco ossido - direttamente su tubi di vetro con un raggio di 1 millimetro. Le tradizionali tecnologie di modellazione come la fotolitografia e la litografia a fascio elettronico si sono rivelate problematiche per le superfici molto curve, ma la stampa a microcontatti ha funzionato bene.

"Sfrutta la capacità di un timbro elastomerico di adattarsi a substrati curvi con una distorsione minima del motivo stampato, " ha detto Herman. "L'adesione della deposizione del film è molto buona. Perché si stacchi, dovresti essenzialmente portarci un file. È molto più robusto di quello che avevamo prima, e le prestazioni elettroniche sono eccellenti:sono le stesse di quando vengono fabbricate su una superficie piana utilizzando metodi non stampabili. Abbiamo usato in parte un tubo di vetro per mostrare la trasparenza del dispositivo".

I cateteri sono metallici o plastici, quindi a differenza di una lente a contatto dotata di sensore su cui ha lavorato anche Herman, la trasparenza non è necessariamente richiesta.

"Ma l'idea è con un catetere, potresti iniziare a integrare le fibre ottiche che hanno i sensori a-IGZO-FET su di esse, " ha detto. "Alcuni tipi di rilevamento richiedono una risposta ottica per il rilevamento, quindi se possiamo integrare una risposta ottica con un segnale elettronico, possiamo espandere il rilevamento in corso. Il rilevamento dell'effetto di campo può aumentare la funzionalità e il raggio di rilevamento dei sistemi di rilevamento ottico".

Anche, il rilevamento dell'effetto di campo trasparente può essere combinato con dispositivi di imaging elettrofisico e neurale e potrebbe migliorare notevolmente la sensibilità di un endoscopio, un dispositivo inserito nel corpo per fornire una vista interna.

L'aspetto del pancreas artificiale della ricerca è particolarmente significativo per quelli con diabete di tipo 1, noto anche come diabete giovanile. La maggior parte di quei pazienti - ci sono circa 3 milioni negli Stati Uniti, con 30, 000 nuovi casi diagnosticati ogni anno - indossano già una pompa per insulina, quindi l'aggiunta del rilevamento del glucosio al catetere semplificherebbe le loro vite.

I diabetici di tipo 2 in genere si autoiniettano, quindi sarebbero candidati migliori per le lenti a contatto dotate di sensore.

I risultati sono stati pubblicati in Sensori e attuatori B:Chimico .