ROBO-IMPLANT, un dispositivo robotico per migliorare la vita dei diabetici

Dispositivo robotico impiantabile per rilascio controllato di farmaci a livello intraperitoneale (ROBO-IMPLANT). È il progetto finanziato con circa 1,3 milioni di euro dalla Regione Toscana sul Bando Fas Salute che vede coinvolti nel partenariato l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, come capofila, il Consorzio INSTM, il Dipartimento di Medicina e Chirurgia dell’Università di Pisa e tre aziende toscane.

Come è chiaro dal nome, il progetto si prefigge di realizzare un impianto – di cui in realtà esiste già un prototipo – destinato a pazienti affetti da patologie croniche che rendono necessaria l’assunzione quotidiana di farmaci. Si tratta di malati di diabete, ad esempio, o più in generale persone colpite da disfunzioni ormonali, come gli ipotiroidei, o che semplicemente soffrono di dolore cronico.

Grazie al dispositivo che stiamo sviluppando" – spiega in una intervista al portale Meet the Life Sciences Arianna Menciassi, docente di robotica biomedica al Sant’Anna di Pisa – "potremmo garantire una somministrazione automatica del farmaco attraverso un metodo innovativo e del tutto fisiologico, che libera il paziente dall’obbligo di porre un’attenzione costante alla propria terapia”. Il paziente diabetico, ad esempio, è costretto a misurare più volte al giorno il livello della glicemia e ricorrere a ripetute iniezioni di insulina nell’arco delle 24 ore.

Restando sul diabete, si tratterebbe di una vera e propria rivoluzione se si pensa che, secondo la Società Italiana di Diabetologia, in Italia i casi noti sono più che raddoppiati in 30 anni: nel 1985 erano 1,5 milioni, nel 2016 sono stati arrivati a quasi 4 milioni. E il numero è destinato a salire a 5 milioni se si considerano anche i casi di diabete non diagnosticati, perché spesso, e talora per anni e anni, la malattia non dà segni di sé. Inoltre i dati epidemiologici italiani suggeriscono circa 250.000 nuove diagnosi di diabete tipo 2 e circa 25.000 nuove diagnosi di diabete tipo 1 ogni anno. Insomma, le ricadute di un tale dispositivo sul sistema sanitario e sulla qualità della vita di milioni di italiani sono evidenti.

Rispetto ai dispositivi già esistenti sul mercato, alcuni esterni, che limitano notevolmente la vita dell’ammalato, altri impiantabili, che vanno però ricaricati frequentemente mediante interventi chirurgici periodici, “i sistemi di ricarica per l’insulina e per la batteria del nostro dispositivo impiantabile sono i due elementi che fanno la differenza” sottolinea la professoressa Menciassi a Meet the Life Sciences. “La gestione del dispositivo sarà possibile grazie a meccanismi intelligenti di ricarica e di manutenzione".

L’insulina arriva nel serbatoio attraverso il tratto digerente. Il paziente ingerisce una capsula dotata di sensori, che “è riconosciuta dal dispositivo con cui si interfaccia e rilascia il farmaco nel serbatoio, da cui poi uscirà lentamente nel tempo in base ai bisogni del malato”. Per quanto riguarda la batteria “abbiamo pensato a un meccanismo di ricarica wireless, evitando così di dover sostituire la batteria in modo invasivo”, spiega la ricercatrice.

Il dispositivo sarà grande come un’arancia e offrirà al paziente diabetico un trattamento più fisiologico grazie al monitoraggio costante dei parametri glicemici e alla relativa somministrazione in tempo reale e in sito fisiologico, liberandolo dalla schiavitù dell’iniezione.“L’interfaccia usata dall’utente è una semplice App gestibile attraverso uno smartphone, consentirebbe il monitoraggio dei dati sia da parte del paziente che del medico curante, oltre a controllare lo ‘stato di salute’ del dispositivo” chiarisce la ricercatrice del Sant’Anna.

L’inserimento avverrebbe chirurgicamente, ma una volta impiantato nella sede ottimale non ci sarà più bisogno di intervenire. “L’impianto del dispositivo è la fase più complessa, sia per quanto riguarda il lavoro propedeutico finalizzato a testare la biocompatibilità dei materiali da utilizzare per il rivestimento esterno, sia nella definizione della procedura e della zona di impianto, perché ovviamente il dispositivo deve rimanere ben ancorato” spiega la professoressa. “Su questi aspetti siamo supportati dal team chirurgico dell’Università di Pisa (Dipartimento di Ricerca Traslazionale e delle Nuove Tecnologie in Medicina e Chirurgia) che implementerà la procedura a livello preclinico e metterà a disposizione una serie di dati fondamentali per tutto il progetto nel suo complesso”, continua Menciassi.

Importante anche sottolineare il coinvolgimento di tre aziende toscane, a beneficio economico zero. Sono la pisana Archa, specializzata in biomateriali, che supporterà il Consorzio INSTM nello sviluppo dell’involucro esterno e per l’interno del serbatoio che dovrà garantire la stabilità del farmaco in esso contenuto, Femto Engineering, lavorerà con il Sant’Anna sull’ingegnerizzazione e integrazione delle componenti, e WaveComm, con sede a Siena, specializzata nei sistemi wireless. Una volta realizzato il dispositivo, prenderà il via uno studio pilota per la sperimentazione animale per verificare la possibilità di passare alla validazione completa.

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