La zanzara è responsabile di più morti di qualsiasi altro animale sulla terra, grazie alla sua abitudine di diffondere malattie come la malaria e la febbre dengue. Ma studiare il jab succhiasangue della zanzara potrebbe solo aiutare gli scienziati a salvare vite a rischio di un'altra malattia: il diabete.
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I ricercatori dell'Università di Calgary in Canada hanno sviluppato una "e-mosquito", un dispositivo che trafigge la pelle come una bocca di una zanzara ed estrae una piccola quantità di sangue da un capillare da utilizzare per i test del glucosio. Incorporata in un cinturino simile a un orologio, l'e-mosquito può essere programmata per pungere automaticamente la pelle più volte al giorno e analizzare i risultati, alleviando le persone con diabete dalla necessità di testare la glicemia in modo tradizionale, attaccando il dito e asciugando il sangue su una striscia reattiva. Le persone con diabete devono monitorare attentamente i livelli di zucchero nel sangue; le persone con diabete di tipo 1 a volte pungono le dita fino a otto volte al giorno.
"L'idea è quella di sbarazzarsi completamente della puntura delle dita e della logistica intorno alla puntura delle dita, che è davvero fastidiosa", afferma Martin Mintchev, ricercatore senior del progetto. "Per i bambini, in particolare, e gli anziani e i non vedenti, questo è un esercizio molto ingombrante più volte al giorno."
Mintchev e il suo team hanno lavorato sulla zanzara elettronica per un decennio. Il materiale utilizzato originariamente per l'attuatore - la parte del dispositivo che muove l'ago - lo ha reso grande e voluminoso. Ma l'invenzione di un nuovo materiale chiamato lega a memoria di forma, un metallo composito che si contrae o si espande con la corrente elettrica, si è rivelata un vantaggio. Una piccola quantità di lega a memoria di forma può fornire una forza forte, che ha permesso al team di miniaturizzare il dispositivo alle sue attuali dimensioni simili a quelle di un orologio.
"Può penetrare nella pelle con una forza molto maggiore, una maggiore controllabilità e un uso minimo di elettricità", afferma Mintchev. Inoltre, come una puntura di zanzara, è quasi indolore.
Un rendering della costruzione della zanzara elettronica. (Università di Calgary) L'attuale prototipo è costituito da un "orologio" superiore con l'attuatore, una batteria e display a LED e diversi altri componenti, con una cartuccia inferiore collegata con l'ago e strisce reattive. Sebbene l'attuale prototipo si adatti al polso, in teoria il dispositivo potrebbe essere legato quasi ovunque sul corpo. Tuttavia, ci saranno sfide prima che il dispositivo sia pronto per il mercato. Al momento, mentre l'e-mosquito può colpire in modo affidabile un capillare, non sempre porta abbastanza sangue in superficie per il test. In questo senso, è veramente simile a una zanzara, che raramente lascia dietro di sé una pozza di sangue sulla superficie della pelle. Mintchev e il suo team potrebbero equipaggiare il dispositivo con un ago più grande, ma ciò vanificherebbe l'idea che il dispositivo sia piccolo e indolore. Quindi quello che sperano di fare è invece sviluppare un ago che funga anche da sensore. L'ago penetra nella pelle e il sensore controlla il sangue mentre è ancora incorporato, quindi trasmette i risultati in modalità wireless.
"La tecnologia di oggi ha la capacità di farlo", afferma Mintchev. "Richiede un po 'più di lavoro da parte nostra, ovviamente."
Sono anche interessati a vedere se il dispositivo può funzionare insieme a un pancreas artificiale, un dispositivo che monitora continuamente e automaticamente i livelli di glucosio e fornisce insulina. Il primo pancreas artificiale è stato approvato dalla FDA lo scorso anno; Mintchev e il suo team si chiedono se la tecnologia e-mosquito possa in qualche modo essere combinata con modelli più recenti per fornire un monitoraggio continuo migliore.
Mintchev afferma che una zanzara elettronica pronta per il consumatore potrebbe essere sul mercato in appena tre anni, a seconda dell'approvazione della FDA. In questo momento stima che il costo dell'utilizzo del dispositivo sia circa il doppio rispetto alla tradizionale puntura con le dita e alla tecnologia della striscia di glucosio. Ma col tempo quel costo potrebbe diminuire, dice.
"Sono sicuro che quando sarà prodotto in serie diventerà davvero competitivo rispetto alla tradizionale puntura con le dita", afferma.
Un dispositivo che aiuta le persone con diabete ad eliminare la puntura delle dita è stato qualcosa di sacro graal per gli scienziati. Molte persone con diabete devono testare il loro glucosio ogni poche ore, anche durante il sonno. Si dice che Apple stia conducendo segretamente prove di fattibilità di un sensore ottico in grado di misurare i livelli di glucosio in modo non invasivo facendo brillare una luce attraverso la pelle, secondo come riferito versando centinaia di milioni di dollari nel progetto. Google sta lavorando sul proprio monitor continuo del glucosio. Ma sviluppare dispositivi di monitoraggio continuo del glucosio di successo, invasivi o meno, è notoriamente difficile. Un ex consulente dell'industria del diabete, John L. Smith, ha scritto un intero libro sui fallimenti di varie tecnologie di monitoraggio continuo del glucosio, in cui descrive minuscole tecnologie ad ago come l'e-mosquito come "[un] tema tecnologico ricorrente" che è stato provato più volte nel corso degli anni ma non ha ancora dato i suoi frutti.
Per il bene di 1, 25 milioni di americani con diabete di tipo 1, spero che l'e-mosquito abbia un esito più positivo.
