Un gruppo di ricercatori dell'Università di Hokkaido ha sviluppato un dispositivo cartaceo in grado di misurare in modo semplice ed economico la concentrazione di ioni di litio nel sangue, che potrebbe aiutare notevolmente i pazienti con disturbo bipolare.

Il carbonato di litio è usato per il trattamento del disturbo bipolare, una condizione di salute mentale che provoca sbalzi d'umore estremi. Ma l'uso di questo farmaco richiede cautela perché l'intervallo di concentrazione terapeutica degli ioni di litio nel sangue è ristretto e vicino all'intervallo tossico. L'Agenzia giapponese per i prodotti farmaceutici e i dispositivi medici avverte i medici di esaminare regolarmente i livelli di concentrazione di ioni di litio nel sangue dei pazienti trattati con il farmaco.

Però, i metodi di esame esistenti richiedono una grande quantità di sangue, operazioni speciali, e grande, dispositivi costosi. Questi metodi possono essere eseguiti solo da alcuni laboratori di prova.

Il presente studio condotto da Takeshi Komatsu, uno studente di dottorato presso la Graduate School of Chemical Sciences and Engineering dell'Università di Hokkaido, e il professor Manabu Tokeshi della Facoltà di Ingegneria dell'università è stato condotto per affrontare questo problema sviluppando un sistema di facile utilizzo, metodo a basso costo. Lo studio è stato pubblicato su Sensori ACS .

I ricercatori sono riusciti a realizzare un dispositivo colorimetrico basato su carta che consente test point-of-care in un solo passaggio. Il dispositivo è costituito da due elementi cartacei collegati tra loro:un'unità di separazione delle cellule del sangue e un'unità di rilevamento colorimetrico. Carta assorbente in cotone ad alta purezza e membrana di separazione delle cellule del sangue, entrambi disponibili sul mercato, sono usati come substrato per ogni unità, rispettivamente. L'inchiostro idrofobo è stato rivestito sul dispositivo per consentire una facile manipolazione dei liquidi.

Dopo aver posizionato una goccia di un campione di sangue sull'estremità dell'unità di separazione, plasma, o la parte liquida del sangue nel campione, viene automaticamente separato e trasportato all'unità di rilevamento rivestita a secco con un reagente, che visualizza un colore diagnostico. Questo processo richiede circa un minuto per essere completato. Per misurare il colore, una fotocamera digitale ottiene l'immagine per l'analisi senza alcuna condizione di luce fissa, un processo che rende convenzionale, dispositivo speciale per questo compito non necessario. I ricercatori hanno dimostrato che la capacità di rilevamento del dispositivo è paragonabile a quella degli strumenti convenzionali che utilizzano la stessa reazione colorimetrica.

"Il dispositivo fornisce un metodo alternativo per monitorare regolarmente le concentrazioni di ioni di litio durante il trattamento di pazienti con disturbo bipolare, "dice Manabu Tokeshi. "In futuro, speriamo di sviluppare un'app per smartphone per l'analisi delle immagini in modo che i pazienti stessi o gli operatori non medici possano controllare la concentrazione di ioni di litio nel sangue". il dispositivo può essere utilizzato per misurare la concentrazione di componenti del sangue diversi dagli ioni di litio.