Dall’asma alle infezioni: ecco la mascherina intelligente che monitora il respiro

Al suo interno nasconde dei sensori hi-tech che la rendono intelligente e in grado di fare un check up in tempo reale. E’ l’ultima frontiera dei dispositivi indossabili: dopo gli orologi e i cerotti smart che valutano l’attività cardiaca, i livelli di infiammazione e tanto altro ancora, arrivano le mascherine che monitorano il respiro per rilevare eventuali alert di salute. L’obiettivo comune: aiutare i pazienti a gestire meglio la propria salute direttamente fra le mura di casa.

Lo studio sviluppato dagli scienziati del Caltech

A svelare le doti della mascherina intelligente è un nuovo studio pubblicato su Science che dimostra come questi accessori all’avanguardia possano essere utilizzati per valutare le condizioni metaboliche e respiratorie di una persona. Non fosse per una piccola tasca bianca sul davanti, sembrerebbe in tutto e per tutto una normalissima mascherina Ffp2, di quelle che ci hanno protetto dal contagio durante la pandemia di Covid. Il prototipo è stato sviluppato da scienziati del California Institute of Technology (Caltech) ed è stato battezzato con il nome “EBCare” (Ebc sta per condensato dell’aria espirata) e si presenta come una mascherina di carta hi-tech.

La mascherina monitora asma, Bpco e infezioni post Covid

Fra le patologie che può monitorare analizzando il respiro ci sono l’asma, la Bpco (broncopneumopatia cronica ostruttiva), le infezioni post-Covid. A differenza di altre maschere intelligenti in fase di sviluppo che monitorano cambiamenti fisici come temperatura, umidità o frequenza respiratoria, precisano gli autori, quella del professore di ingegneria medica Wei Gao e colleghi può analizzare le sostanze chimiche nel respiro in tempo reale. Ad esempio, potrebbe monitorare i pazienti asmatici per i livelli di nitrito, sostanza chimica che indica infiammazione delle vie aeree.

Con il Covid l’uso delle mascherine si è diffuso

“Controllare il respiro di un paziente è qualcosa che viene fatto di routine. Tuttavia, richiede che il paziente vada in clinica per la raccolta di campioni, e poi un periodo di attesa per i risultati di laboratorio”, afferma Gao, che è il ricercatore principale dello studio “Da quando è scoppiato il Covid-19, le persone indossano di più le mascherine. Possiamo sfruttare questo aumento dell’uso per un monitoraggio personalizzato da remoto per ottenere feedback in tempo reale sulla nostra salute a casa o in ufficio. Ad esempio, potremmo usare queste informazioni per valutare quanto bene potrebbe funzionare un trattamento medico”.

L’autoraffreddamento per selezionare le sostanze chimiche

Gao ha già sviluppato una gamma di biosensori indossabili che analizzano il sudore umano per misurare i livelli di metaboliti, nutrienti, ormoni e proteine. In questo caso, l’obiettivo era il respiro, il che ha portato con sé una nuova serie di sfide. Per analizzare selettivamente le sostanze chimiche o le molecole presenti nell’espirato di qualcuno, è necessario prima raffreddarlo e condensarlo in un liquido. In ambito clinico, questa fase di raffreddamento viene eseguita separatamente dall’analisi. I campioni vengono raffreddati in secchi di ghiaccio o in ingombranti refrigeratori. La nuova mascherina è auto-raffreddante.