venerdì 16 settembre 2011

Un chip per il cuore nascosto in un tatuaggio

Chi ha bambini piccoli lo sa: in estate impazzano i “trasferelli”, i tatuaggi che si applicano con un po' d'acqua e se ne vanno dopo qualche doccia. Ora alcuni ricercatori dell'università statunitense di Urbana, in Illinois, hanno inventato un tatuaggio temporaneo che in futuro potremmo vedere anche sul corpo degli adulti: si tratta infatti di un “sistema epidermico elettronico” che registra e invia parametri vitali come il battito cardiaco, l'attività cerebrale, i movimenti muscolari. In pratica, un mini-sensore che lascia completa libertà di movimento al paziente garantendo però ai medici un monitoraggio costante.

LA NOVITA' - La vera novità? Anziché applicare i circuiti elettronici su un materiale flessibile da poggiare sulla pelle, come accade coi “cerotti-sensori” già in uso per il controllo a distanza di pazienti cardiologici, i ricercatori hanno deciso di creare un chip esso stesso elastico. Il prototipo, presentato di recente sulle pagine di Science, è composto di “fili” in silicio e arseniuro di gallio più sottili di un capello, con l'aspetto di un fiume tortuoso. «Un circuito così, simile alle molle di un materasso, risulta estremamente cedevole. Può essere allungato o contratto, torna sempre nella posizione iniziale: è duttile come la pelle e ciò fa sì che si possa “indossare” senza accorgersene – spiega Domenico Caputo, docente di ingegneria biomedica al Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell'università La Sapienza di Roma –. Il dispositivo ha anche una minuscola cella solare, per cui non dipende da batterie o da elettricità esterna, e una microscopica antenna che trasmette a un computer i dati registrati. Il tutto è montato su un elastomero, un materiale simile al silicone che aderisce bene alla pelle: il risultato è un “tatuaggio” temporaneo che elimina qualunque fastidio o imbarazzo per il paziente rendendo più realistici i risultati del monitoraggio. Un sensore più visibile o scomodo può infatti produrre una risposta psicologica che “inquina” i test».

NASCOSTO IN UN TATTOO - Il chip può essere nascosto in un vero tatuaggio di qualsiasi forma, applicabile ovunque: come un trasferello, per attaccarlo basta passare un dito bagnato sopra il foglietto protettivo, che così si dissolve, e lasciarlo poi asciugare all'aria. Può rimanere sulla pelle qualche giorno, ma la trasmissione del segnale resiste 24 ore, molto meno rispetto agli attuali “cerotti” per il monitoraggio cardiologico che funzionano anche per una settimana. «Per rendere utile più a lungo il tatuaggio elettronico bisognerà ovviare alla presenza delle cellule morte che si staccano dalla pelle, un organo in continuo rinnovamento – osserva l'ingegnere –. Sono infatti un materiale inerte e, frapponendosi tra il chip e il tessuto vitale, impediscono una corretta trasmissione del segnale: dopo un po' la registrazione diventa imprecisa». Anche la comunicazione senza fili con il computer esterno va migliorata, ammettono i ricercatori; tuttavia sono già molti i dati che si ottengono con il sensore, utilissimo ovunque si voglia essere meno invasivi possibile (come per tenere sotto controllo parametri vitali dei neonati o analizzare pazienti con apnee notturne).

RICONOSCE LE CORDE VOCALI - Oltre a battito cardiaco, temperatura, attività cerebrale o forza muscolare, lo strumento ad esempio riconosce i movimenti delle corde vocali: applicato sul collo di alcuni volontari ha dimostrato di saper interpretare le parole che si intendono pronunciare. Da qui a “tradurre” in un discorso computerizzato ciò che vorrebbe esprimere chi ha difficoltà a parlare il passo potrebbe essere breve. «Le applicazioni possibili sono enormi – riprende Caputo –. Alcuni ricercatori di Cambridge e Princeton hanno montato su elastomeri piccoli contatti metallici in oro, allungabili e flessibili, che mantengono la stessa conducibilità del materiale. Tatuaggi elettronici di questo tipo potrebbero essere usati per guidare dall'esterno l'attività di alcuni muscoli o per la stimolazione cerebrale profonda dei pazienti con il Parkinson. Oggi dobbiamo impiantare elettrodi fragili e rigidi, se potessimo applicare dispositivi elastici e morbidi, ma in grado di condurre bene un segnale elettrico, renderemmo la terapia molto più accettabile. Queste tecnologie stanno eliminando la differenza che esiste fra la durezza dei circuiti elettronici e la cedevolezza dei tessuti umani». Lo ha dichiarato anche John Rogers, inventore del tatuaggio elettronico: «Grazie a questi strumenti il confine fra uomo e macchina si sta assottigliando». Secondo le sue previsioni, un giorno potremo tatuarci sulla pelle informazioni sanitarie essenziali da leggere con uno scanner, o magari telefonare e ascoltare musica tramite un chip sul braccio. Fantascienza, oggi. In un prossimo futuro, chissà.

FONTE: Elena Meli (corriere.it)