Un bendaggio intelligente in grado di monitorare l'umidità di una ferita in tempo reale, che può essere cambiato solo quando necessario senza interferire con il processo di guarigione. È l'idea proposta su Frontiers in Physics da un gruppo di ricercatori italiani dell'Università di Bologna, pensata soprattutto per risolvere il problema delle ferite croniche nei pazienti allettati con piaghe da decubito e diabetici.
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Il processo di guarigione della ferita dipende da una serie di fattori che contribuiscono a costruire un ambiente favorevole alla ricostruzione dei tessuti danneggiati. Questi includono il Ph della regione, il livello di idratazione, la quantità di acido urico, lo stato infettivo e i livelli di lattato e glucosio. La più decisiva di queste è l'idratazione: una ferita troppo secca asciugherà i tessuti, una troppo bagnata (come nel caso di vesciche, ustioni o piaghe croniche) li renderà troppo morbidi - come succede quando si spende troppo tempo in acqua. Oggi lo stato di idratazione dei tessuti viene valutato visivamente dai medici, e comporta la rimozione del bendaggio e, con esso, il rischio di danneggiare la ferita stessa e di interromperne la guarigione.
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Nello studio i ricercatori hanno ideato un cerotto in grado di rilevare il grado di umidità nella ferita e comunicarlo in tempo reale direttamente allo smartphone, in modo rapido e wireless. L'elemento essenziale di questo nuovo metodo è l'inclusione di un polimero conduttivo nella garza che viene posta a contatto con la ferita. La scelta non è facile, poiché il materiale deve essere dermocompatibile e deve essere chiaro il legame tra lo stato della ferita e il segnale elettrico rilevato dal sensore (ovvero la risposta elettrochimica del materiale utilizzato).
"Il sensore è costituito da un polimero commerciale prontamente disponibile fornito in un solvente acquoso", afferma Marta Tessarolo, ricercatrice dell'Università di Bologna e prima autrice dello studio. "Può essere usato come inchiostro e stampato su garza e altri tessuti proprio come la serigrafia sulle magliette. La geometria del sensore può essere adattata alla dimensione del cerotto senza alcuna difficoltà. Nell'articolo abbiamo mostrato che il le prestazioni del sensore non cambiano in modo significativo quando piegato e sono sempre in grado di distinguere uno stato di ferita umido da uno asciutto. "
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Il materiale di cui parla il ricercatore si chiama poli (3,4-etilendiossitiofene): polistirene solfonato (PEDOT: PSS), un polimero semiconduttore organico applicato su una garza mediante la tecnica della serigrafia. La garza viene quindi incorporata in un cerotto insieme a un sensore usa e getta economico simile a quelli utilizzati per le etichette antifurto degli indumenti. Il sensore può comunicare i dati sul livello di umidità direttamente a uno smartphone, consentendo agli operatori sanitari di sapere quando è necessario sostituire una fasciatura.
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"Il sensore è costituito da due elettrodi posti a distanza nota l'uno dall'altro", spiega Tessarolo. “Quando l'essudato (il liquido che fuoriesce dai tessuti, ndr) della ferita bagna il cerotto, l'impedenza misurata tra i due elettrodi diminuisce drasticamente. Questa brusca variazione di impedenza permette di pilotare una tecnologia di identificazione a radiofrequenza (RFID) o NFC (Near Field Communication) che effettua una misura on/off: wet/dry.Entrambi i metodi funzionano con un semplice tag simile a quello utilizzato nell'abbigliamento che permette i dati senza fili da un lettore RFID o da un'app per cellulare con tecnologia NFC”.
I nuovi cerotti sono stati testati su un essudato artificiale simile a quello di una ferita e di intensità variabile e sono stati valutati materiali e forme differenti dei cerotti. I risultati hanno mostrato che la fasciatura a base di polimeri PEDOT: PSS è altamente sensibile alla percentuale di umidità e fornisce letture drasticamente diverse per tessuti asciutti, umidi e saturi. Questo è prezioso per ottimizzare la gestione di ferite di vario tipo, da quelle che trasudano lentamente a quelle che perdono molti liquidi, come ustioni o vesciche. Si tratta di un passo verso la medicina personalizzata anche in questo ambito, dove il rischio è che un trattamento non ottimale renda cronico il problema. Non meno importante, infine, è l'attenzione dei ricercatori ai costi e, quindi, all'accessibilità del nuovo metodo.
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"Riteniamo che, dato il basso costo del materiale e la facilità di fabbricazione del tag RFID/NFC, il nostro cerotto abbia un buon potenziale per essere prodotto in serie. Potrebbe essere adatto sia per uso ospedaliero che personale, inviandolo a distanza, ad esempio , i dati acquisiti dal medico competente tramite l'app", conclude il ricercatore.