Un team interdisciplinare di ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis e della School of Engineering &Applied Science sta ridefinendo il concetto di dente del giudizio.
Il team sta sviluppando una tecnologia smart-tooth che un giorno potrebbe essere utilizzata per rilevare i primi segni di alcune malattie in pazienti ad alto rischio analizzando la saliva o il liquido crevicolare gengivale.
"I biosensori a base di saliva hanno suscitato molto interesse a causa del loro potenziale per ampie applicazioni in medicina, " ha detto Erica Lynn Scheller, che si è formato come dentista ed è ora assistente professore di medicina e di biologia e fisiologia cellulare presso la Facoltà di Medicina. "Stiamo inizialmente lavorando per sviluppare un sensore biologico che misura peptidi specifici attivi nella malattia parodontale e che verrebbe utilizzato in combinazione con un dispositivo wireless per recuperare tali dati".
"È come un dente elettronico, " disse Shantanu Chakrabartty, professore di ingegneria elettrica e dei sistemi presso la School of Engineering &Applied Science e partner del progetto, attualmente finanziato da un quadriennio, Sovvenzione di 1,5 milioni di dollari dal National Institutes of Health.
Quel dente elettronico è in realtà un minuscolo sensore e un chip elettronico, circa qualche millimetro cubo di volume. È progettato per essere inserito all'interno della linea gengivale del paziente o come parte di un apparecchio dentale, e contiene elementi di bioriconoscimento che misurano i peptidi specifici della malattia, che sono gruppi naturali o sintetici di amminoacidi. Come primo tentativo, il team di ricerca lavorerà per monitorare i peptidi legati alla rottura dell'osso durante la parodontite, una malattia dentale che può portare all'allentamento e alla perdita dei denti. Un dispositivo a ultrasuoni wireless verrebbe quindi utilizzato per leggere i livelli di peptidi e connettersi al cloud di dati medici.
Proprio adesso, una delle maggiori sfide del progetto è la chimica.
"Hai solo un numero finito di elementi di bioriconoscimento coniugati al trasduttore se stai usando un anticorpo che è specifico per questi peptidi, " disse Srikanth Singamaneni, professore associato di ingegneria meccanica e scienza dei materiali. "Si saturano abbastanza rapidamente. La domanda è come si aggiornano quei sensori? Questo è uno degli aspetti che stiamo lavorando per affrontare con questo progetto".
Il team di ricerca afferma che lo sviluppo di un nuovo, un sistema minimamente invasivo in grado di rilevare e monitorare le malattie gengivali e l'efficacia del trattamento sarebbe vantaggioso per i 64 milioni di residenti negli Stati Uniti con malattia parodontale e per i loro dentisti. I ricercatori sono anche interessati a sviluppare altre applicazioni per la tecnologia che, mentre probabilmente anni di distanza, potrebbe andare ben oltre la poltrona del dentista.
"Stiamo sviluppando questa piattaforma di rilevamento che può essere ampliata per includere un monitoraggio aggiuntivo per i marcatori infiammatori, marcatori di stress e monitoraggio del diabete, " disse Scheller. "Davvero, tutto quello che ti viene in mente e che vorresti rintracciare nella cavità orale, stiamo sviluppando sia la piattaforma che l'applicazione specifica."
