Cerotti per la Misurazione della Glicemia: Scopri Come Funzionano le Ultime Innovazioni!

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, in Europa ci sono circa 60 milioni di persone che convivono con il diabete. In Italia, i dati Istat indicano che i diabetici sono 3,2 milioni, ovvero il 5,3% dell’intera popolazione. La gestione medica ideale del diabete si basa sulla ricerca dell’equilibrio farmacologico per mantenere la glicemia del paziente quanto più possibile stabile e entro valori considerati accettabili.

Un efficace e costante controllo del glucosio è di cruciale importanza per il diabetico nel prevenire complicazioni a lungo termine soprattutto a carico del sistema cardiovascolare. Per il monitoraggio della glicemia, i medici richiedono spesso l’esame del sangue per conoscere il valore dell’emoglobina glicosilata o glicata A1c (HbA1c).

Questo semplice esame del sangue rappresenta una sorta di standard per la diagnosi del diabete, tuttavia l’affiancamento della tecnologia data dai dispositivi indossabili, che offrono un monitoraggio continuo del livello di glucosio nel sangue e possono misurare, con un sensore non invasivo, dati settimanali, giornalieri o anche orari, potrebbe dare un rilevante aiuto.

Ciò perché un paziente può avere più picchi di zucchero (iperglicemie) o improvvisi cali di zucchero (ipoglicemie) durante la giornata. Allo stesso modo, i livelli di glucosio nel sangue di un diabetico possono cambiare dopo l’assunzione di una certa dose di farmaci, o durante il sonno. Sono tutti dati estremamente importanti di cui i medici dovrebbero poter disporre.

Monitoraggio della Glicemia: Metodi Tradizionali e Nuove Tecnologie

Il glucometro è l’alleato principale del diabetico poiché può letteralmente salvare la vita nel caso delle ipoglicemie o delle iperglicemie. Di solito, acquistando o ritirando il glucometro, nel pack si trovano incluse anche la penna per pungere le dita e strisce reattive. I modelli più moderni di glucometro svolgono la misurazione appena in 5- 10 secondi, a differenza di quelli più vecchi che impiegano 30 secondi.

Un metodo alternativo del monitoraggio della glicemia è rappresentato dai sensori CGM o Continuous Glucose Monitoring, monitoraggio continuo della glicemia. Tale metodo, in pratica, si basa su un glucometro indossabile ma dotato di un sensore, un sottilissimo ago filamento, che viene posizionato sottopelle e in punti specifici (retro del braccio, schiena, addome, coscia) e che attraverso l’analisi del liquido interstiziale monitora 24h su 24h e 7 giorni su 7 i livelli di glicemia inviando alert in caso di iperglicemie o ipoglicemie.

La comodità è notevole, anche se il sistema dei glucometri CGM resta comunque invasivo e i risultati restituiti scontano un ritardo di alcuni minuti rispetto al reale valore della glicemia, per cui richiedono calibrazioni personalizzate. Grazie al glucometro, sarà possibile evitare sia gli episodi di ipoglicemia che quelli di iperglicemia, nonché rendersi conto della reale efficacia di un eventuale terapia in corso, controllando le variazioni glicemiche.

Cerotti per la Misurazione della Glicemia: Come Funzionano

Addio aghi per i diabetici, 'arriva' un cerotto per misurare la glicemia che si appiccica sulla pelle e dà una misura molto accurata ogni 10-15 minuti, senza punture. Funziona 'risucchiando' lo zucchero presente nei fluidi sottocutanei per poi misurarlo. Sulla sua superficie vi sono dei microsensori che captano lo zucchero presente nei fluidi sottocute. Il cerotto, spiega l'esperto, fa lo stesso lavoro senza punture, e in maniera molto più accurata.

Un gruppo internazionale di ricercatori guidati da Dae-Hyeong Kim presso il Center for Nanoparticle Research, Institute for Basic Science (IBS), Seoul, Corea del Sud ha creato un doppio cerotto che riesce monitorare i livelli di glucosio nel sangue e in base ai risultati somministrare, se necessario, metformina. Quando la persona con diabete indossa il cerotto, il dispositivo acquisisce i dati attraverso i suoi sensori, utilizzando il sudore della pelle.

In tal caso, il dispositivo è munito di un sensore fisico-chimico, che misura la glicemia senza il bisogno della goccia di sangue: in genere il sensore va posizionato nella zona del braccio e passandoci sopra il lettore, appaiono i valori sullo schermo.

Il Cerotto-Cactus: Ispirazione dalla Natura

Nello studio, pubblicato su Advanced Materials, i ricercatori spiegano di essersi ispirati ai cactus e alla loro capacità di sopravvivere in ambienti aridi trattenendo le goccioline d’acqua che si formano sulla punta delle loro spine e convogliandole lungo la spina dorsale. Il cactus ha la straordinaria capacità di trattenere e raccogliere le goccioline d’acqua che si formano sulla punta delle sue spine e convogliarle verso la base, consentendo in tal modo alla pianta di sopravvivere in ambienti aridi: gli scienziati hanno osservato questo fenomeno e lo hanno utilizzato - mediante un cerotto applicato sulla pelle - per raccogliere le goccioline di sudore e analizzarlo per fini diagnostici (misurazione della glicemia).

Secondo i ricercatori dell’università coreana, questo cerotto è in grado di raccogliere il sudore sulla pelle in quantità e con velocità decisamente superiori ai metodi convenzionali di raccolta del sudore fin qui sviluppati. Tra gli altri vantaggi, quello di non costringere i pazienti a fare attività fisica per produrre una opportuna quantità di sudore e di non necessitare di alcuna fonte di alimentazione.

“Le difficoltà nella raccolta del sudore hanno ostacolato il suo utilizzo nei dispositivi sanitari indossabili” - ha affermato il professor Kilwon Cho, il ricercatore che ha guidato lo studio e contribuito allo sviluppo del cerotto bioispiorato. “Questo cerotto di nuova concezione risolve questo problema raccogliendo rapidamente il sudore e facilitandone l’uso in vari dispositivi sanitari indossabili, incluso il monitoraggio della glicemia” - ha proseguito il professore della POSTECH.

Materiali e Sensibilità al Glucosio

“La sfida qui è che il LIG non è affatto sensibile al glucosio - ha affermato al proposito Huanyu “Larry” Cheng, Professore presso il Dipartimento di Ingegneria di Scienza e Meccanica della Penn State. Quindi - ha aggiunto lo studioso - avevamo bisogno di depositare sul LIG un materiale sensibile al glucosio “.

E i ricercatori dell’Università della Pennsylvania questo materiale, alla fine, lo hanno trovato: il nichel. Al contrario del LIG, infatti, il nichel è molto sensibile al glucosio. Gli scienziati hanno allora pensato di distribuirne uno strato sulla superficie del LIG. E - per evitare possibili reazioni allergiche - hanno anche usato piccolissime particelle di oro combinandole al nichel.

La sensibilità della lega nichel-oro ha permesso ai ricercatori della Penn State di non fare uso degli enzimi, spesso utilizzati nella misurazione del glucosio in dispositivi più invasivi già disponibili in commercio o in metodologie di misura non invasive della glicemia alla base di altri studi e ricerche nello stesso ambito. Tali enzimi, infatti, hanno lo svantaggio di un rapido degrado nel tempo della loro efficacia e di essere molto sensibili alle variazioni di temperatura.

Monitoraggio Non Invasivo del Glucosio (NIGM)

In futuro, però, potrebbe essere reso disponibile un glucometro che si basa sulla tecnologie NIGM o non invasive blood glucose monitoring - ossia sulla misurazione non invasiva del glucosio - che, ricorrendo a sensori molto potenti, potrebbe essere in grado di misurare il valore della concentrazione del glucosio non più da una goccia di sangue o dal liquido interstiziale (ISF) ma anche attraverso la pelle con l’ausilio di una luce laser o attraverso la saliva, il respiro o il sudore.

Così il diabete è diventato l’obiettivo anche di molte aziende tecnologiche, tra cui Apple e Google, che stanno cercando di costruire il cosiddetto monitoraggio del glucosio non invasivo (NIGM - non invasive glucose monitoring). L’obiettivo è costruire un dispositivo in grado di rilevare i livelli di glucosio senza richiederne il posizionamento di sensori sotto la pelle.

Il problema è ottenere dispositivi non invasivi che - allo stesso tempo - misurino con precisione la glicemia. Una vera e propria corsa al chi arriva prima che vede interessate molte healthtech company, alla conquista di una posizione dominante in un mercato ancora completamente aperto.

Flash Glucose Monitoring (FGM) in Campania

La Campania è stata una delle prime Regioni italiane ad avvalersi, nel 2017, del “Flash Glucose Monitoring”, un sistema innovativo di monitoraggio della glicemia senza la necessità di pungere le dita. Si tratta di un cerotto digitale - provvisto di un sensore sottocutaneo che dura 14 giorni - che si applica sulla parte posteriore del braccio e che consente di verificare la glicemia in qualsiasi momento della giornata semplicemente avvicinando il lettore (anche uno smartphone) al sensore. I risultati possono essere letti dal paziente e condivisi con il medico in qualsiasi momento.

Il cerotto digitale ha consentito un notevole miglioramento della qualità della vita del paziente affetto da diabete: grazie a questo sistema, infatti, oggi è in grado non solo di gestire meglio la malattia, ma anche ridurre le complicanze a breve e a lungo termine.

Come Funziona il FGM

“È un sistema di monitoraggio continuo della glicemia che permette di visualizzare il livello di glucosio nei diabetici minuto per minuto per tutta la giornata senza nessuna puntura sul dito, sistemi analoghi ma un pò più grandi e più costosi sono i CGM (Continue Glucose Monitoring). Il paziente, ogni qualvolta vuole sapere il valore della sua glicemia deve avvicinare al sensore un apposito lettore, anche da sopra ai vestiti, che mostrerà la glicemia su uno schermo. Per tale lettura può anche essere usato un comune telefonino su cui è stata scaricata una app fornita dall’azienda.

Il sensore in realtà misura la glicemia minuto per minuto ed avvicinando il lettore o il telefonino al sensore vengono trasferite anche le glicemie delle ore precedenti in modo da poter visualizzare sullo schermo il grafico di tutte le glicemie della giornata. Una misurazione indolore permette al paziente di controllarsi più spesso e, quindi, di curarsi meglio.

Inoltre, il vedere ogni giorno le curve dell’andamento glicemico nelle ore dopo i pasti permette di capire se le dosi di insulina vanno bene, come fanno salire la glicemia i diversi alimenti, in che tempi avviene la propria digestione e se ci sono dei momenti nella giornata in cui si è più a rischio di ipoglicemie.

Vantaggi del Monitoraggio Continuo con Sensori

Dal momento in cui sono stati messi in commercio i primi monitoraggi glicemici in continuo, CGM e FGM, si è capito che si era di fronte ad una svolta rivoluzionaria per la cura del diabete. Il monitoraggio in continuo con i sensori permette ai diabetologi di vedere tutte le glicemie degli ultimi giorni o settimane di un paziente attraverso il telefonino o al computer, restando anche a chilometri di distanza, visualizzando vari grafici e medie nelle varie ore della giornata. Questo consente di capire come modificare la terapia molto meglio di come si potrebbe fare con una visita frettolosa, in presenza, di 10-15 minuti.

Oggi i pazienti affetti da diabete possono disporre, in particolare, di due tipologie di dispositivi per il monitoraggio continuo del glucosio (il cui miglioramento tecnologico è in costante evoluzione). Entrambi i dispositivi misurano e visualizzano in modo automatico la glicemia ad intervalli fissati, fornendo informazioni sui livelli glicemici pregressi, indicando la tendenza dei valori della glicemia e predicendo la glicemia futura.

Tabella Comparativa dei Sistemi di Monitoraggio della Glicemia

Sistema	Tipo	Invasività	Modalità di Misurazione	Frequenza di Misurazione	Vantaggi	Svantaggi
Glucometro Tradizionale	Dispositivo portatile	Invasivo (puntura del dito)	Goccia di sangue	Su richiesta	Economico, facile da usare	Richiede punture multiple, misurazioni discrete
CGM (Continuous Glucose Monitoring)	Sensore indossabile	Minimamente invasivo (inserimento sottocute)	Liquido interstiziale	Continua (ogni pochi minuti)	Monitoraggio in tempo reale, allarmi, dati dettagliati	Invasivo, richiede calibrazione, costo più elevato
Flash Glucose Monitoring (FGM)	Sensore indossabile	Minimamente invasivo (inserimento sottocute)	Liquido interstiziale	Su richiesta (scansione)	Monitoraggio senza punture, dati dettagliati	Richiede scansione, costo più elevato
NIGM (Non-Invasive Glucose Monitoring)	Dispositivi indossabili (in sviluppo)	Non invasivo	Sudore, saliva, respiro, luce laser	Continua (obiettivo)	Nessuna puntura, monitoraggio confortevole	Tecnologia in sviluppo, precisione variabile
Cerotto per Glicemia	Cerotto applicato sulla pelle	Non invasivo	Sudore	Ogni 10-15 minuti	Nessuna puntura, accurato	Sulla sua superficie vi sono dei microsensori