CONOSCERE esattamente cosa mangiamo e quali reazioni fisiologiche provocano i nutrienti nell'organismo. Con la precisione assoluta di un sensore digitale. È la promessa che arriva da una nuova invenzione della Tufts University: un sensore miniaturizzato dello spessore di pochi millimetri, pensato per essere montato direttamente sui denti, registrare quali sostanze chimiche sono presenti nella bocca e trasmettere le informazioni raccolte a un dispositivo mobile. Un prototipo che in futuro potrebbe rendere possibile il monitoraggio in tempo reale di tutti i nutrienti, le sostanze e le reazioni chimiche presenti all'interno dell'organismo, descritto di recente sulle pagine della rivista Advanced Materials.
 
Cosa c'è di rivoluzionario in un dispositivo del genere? Facile a dirsi: l'alimentazione è fondamentale per la salute. Gli alimenti possono influenzare al reazione a un farmaco, la risposta a una terapia, modificare il corso naturale di una patologia. Conoscere esattamente cosa entra e cosa esce dal corpo, e quali reazioni producono le sostanze nell'organismo, sarebbe impagabile nel contesto di un trial clinico, o anche nell'assistenza ospedaliera di un malato. Ma le soluzioni sperimentate fino ad oggi non si sono mai rivelate particolarmente efficaci: per monitorare l'alimentazione sono stati proposti paradenti elettronici, altri tipi di dispositivi ingombranti, sensori miniaturizzati ma altamente degradabili, che andavano sostituiti di frequente. Tutte soluzioni troppo impegnative per trovare realmente applicazione.
 
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La tecnologia sviluppata alla Tufts è molto differente: il nuovo sensore è un quadrato di due millimetri per due, perfettamente in grado di aderire alla superficie irregolare dei denti umani, e di raccogliere e trasmettere segnali elettromagnetici. Una tecnologia definita in gergo tecnico radio-frequency identification (cioè identificazione tramite onde radio, come quelle utilizzati dai passaporti elettronici o dai chip con cui si identificano gli animali da compagnia), che i ricercatori della Tafts hanno portato però al livello successivo. Il segreto del congegno è custodito al centro di due strati esterni realizzati in oro, che contengono un cuore formato da un materiale bio-responsivo, che può assorbire nutrienti e altre molecole chimiche, modificando di conseguenza la sua risposta alle onde elettromagnetiche. In questo modo, quando viene assorbito del cloruro di sodio il sensore risponderà a un certo spettro elettromagnetico, in presenza di glucosio ad un altro, e così via, rendendo possibile il monitoraggio costante delle sostanze chimiche presenti nella bocca.
 
Per ora il sistema è stato progettato per riconoscere solamente una manciata di nutrienti, ed è stato applicato sui denti e sulla pelle. Ma dimostrata la sua efficacia, nulla vieta ora di modificarne le proprietà per riconoscere un numero maggiore di composti, o per essere applicato in altre aree del corpo umano. "Siamo riusciti ad migliorare il campo della radio-frequency identification, creando un sensore che può leggere e trasmettere informazioni sul suo ambiente in modo dinamico, e che può essere applicato sui denti, sulla pelle, o su qualunque altro tipo di superficie", sottolinea Fiorenzo Omenetto, professore di ingegneria della Tufts che ha coordinato la ricerca. "E, almeno in teoria, possiamo modificare lo strato bio-responsivo del sensore in modo che prenda di mira altre sostanze chimiche: l'unico limite in questo senso è la nostra creatività".