Biosensori analizzano la saliva per rilevare una malattia

Sensori biologici da implementare ai denti per rilevare i primi segni di determinate malattie analizzando la saliva o il fluido crevicolare gengivale

Un team di ricerca ha sviluppato sensori biologici che analizzano la saliva e inviano i risultati a una banca dati medica

Scienziati della Scuola di Medicina dell'Università di Washington stanno lavorando con l'obiettivo di sviluppare una tecnologia da implementare ai denti che potrebbe essere utilizzata un giorno per rilevare i primi segni di determinate malattie in pazienti ad alto rischio analizzando la loro saliva o il fluido crevicolare gengivale.

“I biosensori basati sull'analisi della saliva hanno suscitato molto interesse a causa del loro potenziale per ampie applicazioni in medicina”, spiega la dottoressa Erica Lynn Scheller,(1) che ha studiato odontoiatria e ora è assistente alla cattedra di medicina e di biologia cellulare e fisiologia nella Scuola di Medicina. “Stiamo lavorando per sviluppare un sensore biologico che misuri specifici peptidi attivi nella malattia parodontale e che verrebbe utilizzato in combinazione con un dispositivo wireless per recuperare tali dati.”

“Assomiglia a un dente elettronico”, ha detto il dottor Shantanu Chakrabartty,(2) professore di ingegneria elettrica e dei sistemi presso la School of Engineering & Applied Science e partner del progetto, attualmente finanziato da una sovvenzione di 1,5 milioni di dollari del National Institutes of Health.

Questo dente elettronico è in realtà un dispositivo, di circa un millimetro cubo di volume, composto da un piccolo sensore e un chip elettronico. È progettato per essere inserito all'interno della bocca del paziente anche come parte di un apparecchio dentale e contiene elementi di riconoscimento biologico che misurano peptidi specifici per la malattia, che sono gruppi di aminoacidi naturali o sintetici. Come primo tentativo, il gruppo di ricerca lavorerà per monitorare i peptidi correlati alla rottura dell'osso durante la parodontite, una malattia dentale che può portare a mobilizzazione e perdita dei denti. Un dispositivo a ultrasuoni wireless sarebbe quindi utilizzato per leggere i livelli di peptidi e connettersi a una banca dati medica.

Il dottor Srikanth Singamaneni,(3) professore associato di ingegneria meccanica e scienze dei materiali, dice: “Hai solo un numero finito di elementi di bio-riconoscimento coniugati al trasduttore se stai usando un anticorpo specifico per questi peptidi. Si saturano abbastanza rapidamente. La domanda è: come si aggiornano questi sensori? Questo è uno degli aspetti su cui stiamo lavorando per affrontare questo progetto.”

Il team di ricerca afferma di sviluppare un nuovo sistema poco invasivo in grado di rilevare e monitorare la malattia delle gengive. Il trattamento sarebbe vantaggiosa per i 64 milioni di residenti negli Stati Uniti afflitti da patologia parodontale e per i loro dentisti.

La dottoressa Erica Lynn Scheller afferma: “Stiamo sviluppando questa piattaforma di rilevamento che può essere ampliata per includere ulteriore tracciabilità per marcatori infiammatori, marcatori di stress e monitoraggio del diabete. In realtà, stiamo sviluppando sia la piattaforma che l'applicazione specifica per poter monitorare qualsiasi cosa nella cavità orale.”

Questo studio è supportato dall'Istituto nazionale di ricerca dentale e cranio-facciale del National Institutes of Health con il numero di riconoscimento R01DE027098.

Riferimenti:

(1) Erica L Scheller

(2) Shantanu Chakrabartty

(3) Srikanth Singamaneni

Autore: Edoardo Capuano / Foto: Washington University School of Medicine

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