AS7_2025

Automazione e Strumentazione Ottobre 2025 Approfondimenti 33 INDAGINE tico (PLA), silicio amorfo e metalli transitori (per esempio magnesio, zinco), e sono fabbricati me- diante tecniche di litografia a scala micrometri- ca e deposizione a strato sottile. Le applicazioni cliniche sono già molto diffuse e includono: il monitoraggio post-operatorio di parametri come pH, glucosio, lattato e temperatura; la stimolazio- ne elettrica transitoria per la rigenerazione tissu- tale; la rilevazione di infezioni o infiammazioni in siti chirurgici; la somministrazione controllata di farmaci in siti localizzati. Questi dispositivi eliminano la necessità di rimozione chirurgica, riducendo il rischio di infezioni e complicanze. Inoltre, la possibilità di alimentazione tramite e- nergy harvesting (movimenti corporei, gradienti termici) li rende autonomi e sostenibili. Le sfide attuali riguardano la biocompatibilità a lungo ter- mine, la stabilità dei segnali durante la degrada- zione e la protezione dei dati sensibili raccolti. Sensori quantistici I sensori quantistici rappresentano una rivolu- zione nella diagnostica medica. Basati su feno- meni quantistici come la superposizione e l’en- tanglement, questi dispositivi utilizzano preva- lentemente nano-diamanti con centri di vacanza di azoto (NV), per rilevare variazioni minime nei campi magnetici, elettrici o termici a livello tecnologie più mature e sono ampiamente diffu- si con differenti architetture, materiali e appli- cazioni cliniche. Questi dispositivi, integrati in smartwatch, cerotti intelligenti o tessuti smart, sono progettati per monitorare parametri fisiolo- gici e biochimici in modo continuo e non inva- sivo. Tra le principali tipologie di sensori indos- sabili sono da contare quelli elettrochimici , che sono utilizzati per la rilevazione di composti co- me il glucosio, il lattato e diversi tipi di ioni, ba- sandosi su principi fisico-chimici, come reazioni redox, trasduzione amperometrica o potenzio- metrica. Sempre più diffusi sono anche i sensori medicali di tipo ottico , che sfruttano fenomeni di fluorescenza, assorbimento o riflessione per rilevare biomolecole, spesso integrati in pulsos- simetri o dispositivi per rilevare la saturazione dell’ossigeno. Infine, i biosensori piezoelettrici , che convertono variazioni meccaniche (pressio- ne, massa, vibrazione) in segnali elettrici, sono spesso impiegati nel monitoraggio respiratorio e motorio. Le innovazioni più recenti si concen- trano sull’uso di materiali flessibili e biocompa- tibili, come il grafene, i nanotubi di carbonio e i polimeri conduttivi, che permettono la realizza- zione di dispositivi conformabili alla pelle. La microfluidica consente l’analisi di fluidi corporei (sudore, saliva, lacrime) in tempo reale, mentre la comunicazione wireless (Bluetooth, NFC, Wi- Fi) abilita la trasmissione dei dati a piattaforme cloud per l’elaborazione tramite AI. Dal punto di vista clinico, i biosensori indossabili sono utilizzati per la gestione del diabete, il moni- toraggio cardiovascolare, la riabilitazione post-ic- tus e la valutazione dello stress. L’integrazione con algoritmi di machine learning consente la rileva- zione precoce di anomalie e la personalizzazione dei protocolli terapeutici, riducendo le ospedaliz- zazioni e migliorando l’aderenza terapeutica. Sensori impiantabili bio-riassorbibili I progressi nelle tecnologie di micro-fabbricazio- ne e lo studio di materiali sempre più biocompati- bili ha portato allo sviluppo di una delle frontiere più promettenti della sensoristica medica, che è rappresentata dai sensori impiantabili bio-rias- sorbibili . Questi dispositivi miniaturizzati sono progettati per operare temporaneamente all’inter- no del corpo e dissolversi in modo sicuro una vol- ta completata la loro funzione. Queste tipologie di sensori devono realizzati con materiali biode- gradabili, come polimeri a base di acido polilat- I biosensori indossabili sono progettati per monitorare parametri fisiologici e biochimici in modo continuo e non invasivo