In Corea del Sud si studia una lente a contatto per monitorare i livelli di glucosio

Un gruppo di ricercatori coreani dell'Ulsan National Institute of Science and Technology (di seguito UNIST) ha progettato una lente a contatto flessibile che offre la possibilità di monitorare i livelli di glucosio senza alterare la vista dell'utente: sebbene in fase ancora di studio, si tratterebbe di una soluzione rivoluzionaria per la medicina poiché consentirebbe di rendere molto meno invasiva e più pratica la gestione di una patologia diffusa come il diabete.

La lente a contatto incorpora tutti i componenti elettronici necessari per ricevere alimentazione via wireless, monitorare i livelli del glucosio e gestire un piccolo LED, mantenendo la qualità e il comfort di una lente a contatto flessibile che le persone sono disposte realmente ad indossare.

Chi soffre di diabete di tipo 1 è costretto a tenere sotto controllo i livelli di glucosio nel corso della giornata, analizzando una piccola goccia di sangue ricavata dalla puntura di un dito. La possibilità di usare una lente a contatto permette di analizzare il liquido lacrimale in maniera passiva e costante, offrendo una strada alternativa non invasiva per monitorare un parametro importante per le condizioni di salute senza che vi si debba pensare costantemente.

Il concetto di inserire elementi elettronici e sensori all'interno di una lente a contatto è già stato esplorato in precedenza da altri gurppi di ricerca, senza tuttavia raggiungere risultati incoraggianti. Ad esempio Verily, la divisione di Alphabet dedicata alle scienze biologiche, aveva brevettato lenti a contatto realizzate con componenti elettronici costruiti su substrati rigidi, che portavano ad una lente a contatto fragile a rischio di rottura e che in alcuni casi ostacolava la visione dell'utente.

Il nuovo prototipo prevede il raggruppamento dei componenti elettronici rigidi in piccole "isole" interconesse da conduttori flessibili e immerse in un materiale elastico morbido. Le isole sono disposte in maniera tale da distribuire omogeneamente lo stress meccanico così che i componenti elettronici non si deformino quando la lente a contatto viene toccata e manipolata. I ricercatori sono inoltre stati capaci di far corrispondere l'indice rifrattivo delle "isole" con quello del materiale elastico, migliorando così la trasparenza e riducendo gli effetti di dispersione della luce.

Nel prototipo realizzato dal gruppo dell'UNIST, il LED integrato resta acceso quando i livelli di glucosio restano entro le soglie di normalità, mentre si spegne quando i parametri sono al di fuori dei livelli di guardia. La lente a contatto può essere collegata ad un dispositivo e ad una app che possa indicare i livelli con precisione.

La lente è stata testata su un coniglio per cinque ore, senza che venisse rilevato alcun tipo di irritazione e i ricercatori hanno inoltre scattato alcune fotografie interponendo la lente a contatto tra l'obiettivo e il soggetto riscontrando una buona chiarezza, indice di adeguata trasparenza della lente.

Non è tutto rose e fiori, purtroppo: il prototipo ora richiede una fonte di alimentazione esterna che deve essere collocata ad una distanza massima di 9 millimetri dalla lente a contatto. "C'è sempre un compromesso quando si costruisce qualcosa di trasparente" osserva Jang-Ung Park, co-autore della pubblicazione su Science Advances. L'antenna è costituita da lunghe nanofibre di metallo che, pur flessibili, estensibili e invisibili all'utente, hanno una bassa conduttività e hanno bisogno di operare a frequenze più basse, aspetto che impone la vicinanza tra l'antenna e la fonte energetica. Nella pubblicazione questo aspetto non viene particolarmente approfondito e non è chiaro se i ricercatori stiano indagando strade per rendere più pratica l'alimentazione della lente a contatto.

Il gruppo ha comunque intenzione di applicare lo stesso concetto anche a lenti a contatto progettate per altri scopi medici, come ad esempio la somministrazione di farmaci. Per una lente a contatto capace di monitorare i livelli di glucosio si prevede una possibile commercializzazione entro i prossimi cinque anni.