Quando le persone sudano, inconsapevolmente rilasciano una vasta gamma di sostanze chimiche che possono informare in modo non invasivo i medici su qualsiasi cosa, dai livelli di ormone dello stress al glucosio. Ma è difficile per i ricercatori raccogliere queste informazioni, a meno che non si suda molto. I dispositivi indossabili emergenti che utilizzano gel stimolanti hanno fornito un modo per indurre il sudore localmente sul corpo. Però, il sudore può diluire questi gel, che degrada la loro vitalità a lungo termine.

Un team internazionale di ricercatori ha recentemente sviluppato una nuova membrana che mitiga sia i problemi che derivano dal contatto cutaneo diretto sia dalla diluizione del sudore per i biosensori del sudore. Come discusso in Biomicrofluidica , la membrana funziona centinaia di volte meglio di altri metodi e resiste a un uso ripetuto.

"L'uso quotidiano del biosensore del sudore è all'orizzonte, ma prima dobbiamo risolvere alcuni problemi, incluso come ottenere campioni utili quando i pazienti non si sforzano, " ha detto Phillip Simmers, un autore sulla carta. "Il dosaggio controllato è molto importante per la comunità medica".

I dispositivi iontoforetici, che attingerebbero alla membrana del team, funzionano applicando una piccola tensione attraverso la pelle per guidare un farmaco carico attraverso l'epidermide. La maggior parte dei dispositivi per la stimolazione del sudore utilizza uno stimolante che viene sciolto in un idrogel ad alte concentrazioni per assicurarsi che il dosaggio possa essere mantenuto.

Mentre gli stimolanti come il carbacolo sono utili perché il corpo li metabolizza lentamente, non possono mirare specificamente alle ghiandole sudoripare e rappresentano un rischio potenziale se uno stimolante aggiuntivo entra nel corpo. Quando lo stimolante attiva la produzione di sudore, il risultante mélange di idrogel e sudore non solo rende difficile per lo stimolante raggiungere la pelle, ma anche per il biosensore per leggere con precisione il sudore.

"Una delle sfide più grandi è stata che quando sudiamo, stiamo attivamente perdendo analiti nel gel, che è un problema che non è stato affrontato, " ha detto Simmer.

Simmers e il suo team hanno prima costruito un modello in vitro per determinare quali membrane di filtrazione disponibili in commercio erano più adatte a limitare la diffusione passiva del carbacolo. Hanno scoperto che le migliori membrane avevano pori su scala nanometrica e conservavano più del 90% della loro concentrazione iniziale di stimolanti dopo 24 ore, lasciando passare solo una minima quantità di sudore.

Il gruppo ha quindi portato questa tecnologia su cerotti adesivi di una monetina e li ha testati sui pazienti. Utilizzando colorante blu bromofenolo e olio di silicone che cambia colore in presenza di sudore, sono stati in grado di confermare che i pori su scala nanometrica identificati in precedenza durante i loro esperimenti in vitro potrebbero ancora fornire un dosaggio controllato che ha indotto la risposta del sudore umano, dimostrando che la membrana isolava efficacemente il sudore dallo stimolante.

Prossimo, il gruppo spera di incorporare le loro scoperte in un prototipo di biorilevamento indossabile che hanno già sviluppato. Simmers ha affermato di sperare che i risultati del documento suscitino anche interesse su come produrre meglio materiali a membrana per tali dispositivi.