(Acne-Immagine Credit Public Domain).
Traendo ispirazione dalla natura, un team di scienziati internazionali ha inventato un dispositivo intelligente per la cura personalizzata della pelle modellato sullo scarabeo subacqueo maschio. Questo strumento raccoglie e monitora i fluidi corporei mentre si attacca alla superficie della pelle, aprendo la strada a diagnosi e trattamenti più accurati per malattie della pelle e condizioni come l’acne. Il team include Bo-yong Park, un ex ricercatore post-dottorato presso la McGill University.
Spiegano gli autori:
“I recenti progressi nelle nano/microstrutture bioispirate hanno ricevuto attenzione come approcci promettenti con cui implementare dispositivi di interfaccia cutanea intelligenti per un’assistenza sanitaria personalizzata. La diagnosi cutanea in situ richiede un’aderenza cutanea adattabile e una rapida cattura dei biofluidi clinici. In questo studio riportiamo un semplice dispositivo all-in-one costituito da microstantuffi e idrogel in grado di catturare rapidamente biofluidi e attaccarsi in modo conforme alla pelle per un monitoraggio stabile e in tempo reale della salute. Ispirati allo scarabeo subacqueo maschio, i microstantuffi raggiungono un’adesione ripetibile, migliorata e multidirezionale alla pelle umana in ambienti asciutti/umidi, rivelando il ruolo delle cavità in queste architetture. Gli idrogel all’interno dei microstantuffi assorbono istantaneamente i liquidi dall’epidermide per una maggiore adesività e cambiano colore in modo reversibile per l’indicazione visiva dei livelli di pH della pelle. Per realizzare tecnologie biomediche avanzate per la diagnosi e il trattamento della pelle, il nostro dispositivo mediato dall’aspirazione è integrato con un framework di apprendimento automatico per un’analisi colorimetrica accurata e automatizzata dei livelli di pH“.
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I tradizionali dispositivi diagnostici non invasivi sviluppati per la cura della pelle e il trattamento dell’acne presentano diversi limiti. Questi dispositivi tendono ad essere meno precisi, difficili da usare e richiedono apparecchiature costose per analizzare i risultati. Gli adesivi chimici utilizzati nel processo possono anche causare irritazioni alla pelle o talvolta danni, rendendoli difficili da usare ripetutamente o per lungo tempo. Anche il mantenimento dell’adesione in condizioni diverse come una superficie della pelle bagnata o curva può essere molto impegnativo.
Illustrazione schematica del cerotto adesivo con camere di aspirazione ispirate allo scarabeo subacqueo per la pelle umana ruvida e bagnata. Credito: Bo-yong Park et al.
Trattare l’acne ispirandosi alla natura
I coleotteri tuffatori maschi o Hydaticus pacificus sono insetti acquatici che hanno sviluppato speciali peli adesivi, o setole, per attaccarsi ai loro compagni sott’acqua. Le sete, che sono presenti sulle zampe anteriori del maschio, hanno strutture e cavità uniche a forma di ventosa, che forniscono un forte attaccamento alle superfici bagnate e irregolari. Ispirati dai coleotteri subacquei maschi, i ricercatori hanno sviluppato un dispositivo intelligente per il monitoraggio in tempo reale della salute della pelle che si attacca alla superficie irregolare della pelle.
Immagine delle zampe anteriori del coleottero tuffatore maschio (Hydaticus pacificus). Credito: Bo-yong Park et al.
Come funziona il dispositivo?
“Abbiamo creato ventose artificiali di micro dimensioni in grado di raccogliere e monitorare i fluidi corporei mentre aderiscono alla pelle. Abbiamo incorporato idrogel che catturano il fluido all’interno delle cavità delle coppe per monitorare i livelli di pH. L’idrogel cambia colore con diversi livelli di acidità. Integrando tecniche di apprendimento automatico, sviluppiamo anche un’applicazione software in grado di quantificare automaticamente i livelli di pH dal colore indicato dagli idrogel sensibili al pH. Prevediamo che questo dispositivo verrà applicato a cerotti personalizzati per il trattamento della pelle, materiali adesivi medici e tecnologie diagnostiche. Sulla base dei risultati della nostra ricerca, prevediamo che possa essere utilizzato per la diagnosi in loco di biomarcatori per le malattie della pelle”. spiegano i ricercatori.
Lo studio, di Sangyul Baik, Jihyun LeeEun Je Jeon, Bo-yong Park, Da Wan Kim, Jin Ho Song, Heon Joon Lee , Seung Yeop Han, Seung-Woo Cho e Changhyun Pang, è stato pubblicato su Science Advances.
Fonte: Science
