L’arte del tatuaggio potrebbe aver trovato una svolta diagnostica, un team di scienziati in Germania ha sviluppato sensori dermici permanenti che possono essere applicati come tatuaggi artistici.
Lo studio pubblicato sulla rivista ACS Catalysis, riporta che nella pelle al posto dell’inchiostro del tatuaggio è stata iniettata una formulazione analitica colorimetrica. Le aree della pelle pigmentata hanno variato il loro colore quando il pH del sangue o altri indicatori di salute sono cambiati.
Il tatuatore inserisce l’inchiostro direttamente nel derma, uno strato di tessuto spesso un millimetro che ospita nervi, vasi sanguigni e follicoli piliferi. L’ago per il tatuaggio perfora l’epidermide, lo strato più superficiale della pelle, rilascia i pigmenti nel derma sottostante, dove i pigmenti macchiano la pelle in modo permanente.
Usare i tatuaggi per scopi diagnostici piuttosto che cosmetici è un nuovo concetto. Il ricercatore Ali K. Yetisen, lavora presso l’Università tecnica di Monaco, in Germania, e i suoi colleghi hanno pensato che la tecnica potrebbe essere utile per porre le formulazioni dei sensori in punti del corpo in cui possono registrare direttamente i cambiamenti nelle sostanze metaboliche, senza alcuna distanza spaziale o tempo di attesa, e forse per un periodo prolungato.
I ricercatori hanno quindi identificato e adattato tre sensori chimici colorimetrici che producono un cambiamento di colore come risposta ai biomarcatori. Il primo sensore era un indicatore di pH piuttosto semplice, costituito dai coloranti rosso metile, blu di bromotimolo e fenolftaleina, iniettato in un modello di cerotto composto di pelle di maiale, il tatuaggio risultante è passato dal giallo al blu quando il pH è stato regolato da cinque a nove.
Gli altri due sensori hanno sondato i livelli di glucosio e albumina. L’albumina è un vettore e trasporta le proteine nel sangue. Livelli elevati di glucosio nel corpo possono indicare una disfunzione diabetica, mentre livelli di albumina in calo, possono indicare un’insufficienza epatica o renale.
Il sensore del glucosio consisteva nelle reazioni enzimatiche del glucosio ossidasi e della perossidasi, che, secondo la concentrazione di glucosio, hanno portato a un cambiamento strutturale di un pigmento organico e a un cambiamento di colore dal giallo al verde scuro. Il sensore dell’albumina si basava su un colorante giallo che, in associazione con la proteina dell’albumina, diventava verde.
Gli scienziati hanno poi applicato diversi tatuaggi sensoriali su toppe di pelle di maiale, quando hanno cambiato il pH o le concentrazioni di glucosio o albumina, i colori delle aree decorate sono cambiati di conseguenza. Hanno quantificato questi effetti visibili valutando i colori con una semplice fotocamera da smartphone e un’applicazione.
Gli autori sostengono che tali tatuaggi con sensori potrebbero consentire un monitoraggio permanente dei pazienti utilizzando una tecnica semplice ed economica. La tecnica con lo sviluppo di adeguati sensori colorimetrici potrebbe anche estendersi alla registrazione delle concentrazioni di elettroliti e patogeni o del livello di disidratazione di un paziente. Nuovi studi esploreranno se l’arte del tatuaggio potrà essere applicata in un ambiente diagnostico.
