Scienziati cinesi sviluppano un rilevatore non invasivo del sodio nel sangue

Un team di ricerca cinese ha sviluppato un nuovo sistema per consentire il monitoraggio non invasivo e dinamico dei livelli di sodio nel sangue, rispondendo così a esigenze critiche nella gestione della disidratazione, delle malattie renali e dei disturbi neuroendocrini.

I risultati dello studio, condotto dall'Università di Tianjin, sono stati recentemente pubblicati sulla rivista internazionale Optica.

La radiazione terahertz, posizionata tra le bande delle microonde e dell'infrarosso medio, offre vantaggi unici per la rilevazione biomedica: basso consumo energetico, minimi danni ai tessuti e un'elevata sensibilità ai cambiamenti molecolari. Tuttavia, il suo forte assorbimento da parte dell'acqua e le limitate capacità di penetrazione nei tessuti biologici ne hanno ostacolato le applicazioni pratiche.

I rivoluzionari sistemi optoacustici terahertz del team superano queste due sfide emettendo onde terahertz a frequenze risonanti con gli ioni sodio, ma schermando i segnali di assorbimento dell'acqua, secondo l'articolo.

Questo eccita selettivamente le vibrazioni del sodio, generando ultrasuoni che vengono catturati dai trasduttori per l'analisi. La conversione in onde acustiche riduce la dispersione e l'attenuazione, consentendo una penetrazione più profonda attraverso muscoli e ossa, nonché una cattura efficace da parte dei trasduttori a ultrasuoni.

Guidato da Tian Zhen, professore presso l'Università di Tianjin, il team ha ottenuto un monitoraggio continuo del sodio senza marcatura con accuratezza convalidata in topi vivi e volontari umani. Il loro approccio promette un'alternativa indolore ai test con aghi, con potenziale di adozione clinica.

"Il sistema è promettente anche oltre il monitoraggio del sodio", ha affermato Li Jiao, ricercatore del team. "Sfruttando gli spettri di assorbimento caratteristici terahertz, potrebbe potenzialmente rilevare altri ioni come potassio e calcio, nonché biomolecole come zuccheri, proteine ​​ed enzimi, ampliando significativamente la sua utilità clinica."