"I sensori medici wireless possono migliorare il comfort del paziente"

30 maggio 2023

Immagine: Dinesh R Gawade

Dinesh R Gawade, ricercatore PhD di Tyndall, sta sviluppando dispositivi di rilevamento wireless e senza batteria che hanno molte applicazioni, tra cui l'assistenza sanitaria e il monitoraggio dei manufatti museali.

Dinesh R Gawade attribuisce al suo supervisore accademico, il dottor John L Buckley, il merito di avergli fornito il supporto, la motivazione e le conoscenze necessarie per avere successo nel suo lavoro. "Il suo coinvolgimento attivo e la spinta verso la perfezione hanno plasmato la mia mentalità di ricerca", ha detto Gawade.

"Mi incoraggia sempre a cercare nuove prospettive di ricerca e a contribuire all'innovazione e all'impatto della tecnologia profonda attraverso l'eccellenza della ricerca."

Gawade sta conseguendo un dottorato di ricerca con il team di progettazione di radiofrequenze (RF) e antenne, il gruppo Wireless Sensor Networks e il Microelectronic Circuits Centre Ireland presso il Tyndall National Institute, University College Cork. Recentemente gli è stata assegnata una borsa di studio Wrixon Research Excellence per il suo lavoro progettuale.

Ha conseguito una laurea in tecnologia elettronica e delle comunicazioni presso il Dipartimento di Tecnologia dell'Università di Shivaji, in India. Ha lavorato nell'industria per un paio d'anni come ingegnere progettista hardware prima di tornare al mondo accademico per lavorare come ingegnere di progetto presso l'Indian Institute of Technology Mandi.

Nel 2019 è entrato in Tyndall come assistente di ricerca dove ha conseguito un master in ingegneria. Ha sviluppato un sensore che ora viene utilizzato nei musei di tutta Europa, anche per monitorare le condizioni del dipinto Flowers di Andy Warhol del 1964, conservato nella Collezione Peggy Guggenheim di Venezia.

"Il monitoraggio del microambiente è fondamentale per preservare gli artefatti museali"

Attualmente sto lavorando alla mia tesi di dottorato, incentrata sulla progettazione e lo sviluppo di dispositivi medici impiantabili alimentati in modalità wireless (WPIMD).

I WPIMD sono dispositivi altamente miniaturizzati che vengono impiantati nel corpo umano per consentire il monitoraggio continuo di parametri fisiologici, come il livello di alcol nel sangue, la modulazione neurale e la somministrazione di farmaci senza l'uso di una batteria. Invece di una batteria, i WPIMD utilizzano un lettore esterno per fornire alimentazione in radiofrequenza (RF) all'impianto e consentire il trasferimento dati wireless dall'impianto.

Durante il mio master, ho sviluppato e dimostrato con successo una scatola di archivio museale intelligente dotata di un sensore di temperatura e umidità completamente integrato alimentato senza fili in stretta collaborazione con ZFB in Germania. La soluzione con sensore senza batteria ha consentito un comodo mezzo di rilevamento wireless semplicemente posizionando uno smartphone standard in prossimità della scatola di cartone per l'archivio.

I WPIMD eliminano la necessità di una batteria, riducendo i rischi associati all'intervento chirurgico per sostituire la batteria e migliorando il comfort del paziente. I WPIMD possono fornire un monitoraggio continuo o basato sul ciclo di lavoro dei parametri fisiologici senza utilizzare una batteria, con conseguente riduzione delle dimensioni dell'impianto, estensione della durata del dispositivo e consentendo nuove applicazioni mediche.

Nel contesto del monitoraggio dei manufatti museali, il monitoraggio del microambiente è fondamentale per preservare i manufatti museali conservati negli archivi. Tuttavia, le condizioni microclimatiche all’interno dei box possono differire da quelle dell’ambiente esterno a causa del contenuto di acqua intrinseco dei materiali immagazzinati, rendendone difficile il monitoraggio.

I dispositivi di monitoraggio tradizionali sono troppo grandi, troppo costosi o richiedono l’apertura della scatola per le letture, il che può introdurre contaminanti. È stata sviluppata e dimostrata una nuova scatola di archiviazione intelligente senza batteria per consentire un monitoraggio accurato senza la necessità di spostare o aprire la scatola ed eliminando la necessità di sostituire la batteria.

Ciò è particolarmente vantaggioso per i musei di piccole e medie dimensioni con vincoli di budget e climi di conservazione critici, poiché consente ai conservatori di identificare rapidamente e ridurre il rischio di degrado dei manufatti.

In generale, lo sviluppo di dispositivi di rilevamento senza batteria è importante da un punto di vista ambientale perché aiuta a ridurre i rifiuti elettronici, che rappresentano un notevole problema ambientale.