A prima vista potrebbe sembrare un normalissimo cerotto elastico, di tessuto sintetico, dal colore simile a quello della pelle. Ma, come spesso accade, l’apparenza inganna: si tratta, infatti, di un cerotto dotato di un sistema di intelligenza artificiale. L’invenzione, descritta sulla rivista Matter, è frutto dell’ingegno del team di scienziati della Pritzker School of Molecular Engineering (PME) dell’Università di Chicago, guidato da Sihong Wang.
Il cerotto intelligente che imita il cervello umano
Gli studiosi hanno realizzato un chip flessibile ed estensibile capace di elaborare le informazioni imitando il cervello umano. «In questo lavoro – spiega Wang – abbiamo combinato e integrato l’intelligenza artificiale, l’apprendimento automatico e la tecnologia indossabile per sviluppare una tecnologia in grado di analizzare informazioni sulla salute». Il cerotto intelligente, attraverso le sue funzioni, potrebbe cambiare il modo di gestire i dati clinici: «Nell’assistenza sanitaria di prossima generazione – sostengono gli esperti – i biosensori indossabili monitoreranno complessi indicatori e parametri legati alla salute dei pazienti, compresi i livelli di ossigeno, zucchero, metaboliti e molecole immunitarie nel sangue».
Il chip che raccoglie i dati e li elabora
Tuttavia, all’aumentare dei dati raccolti, l’analisi diventa esponenzialmente più complessa, perché ogni input deve essere considerato nella prospettiva più ampia della storia clinica di ogni persona. Per questo, è stata presa in considerazione anche l’ipotesi di inviare le informazioni ad un sistema di intelligenza artificiale, ma questa soluzione presenta significativi problemi di privacy e richiede quantitativi ingenti di energia. «Il nostro dispositivo – commenta Wang – supera questi limiti perché si tratta di un chip in grado di raccogliere dati da più biosensori e trarre conclusioni sulla salute di una persona utilizzando approcci di apprendimento automatico all’avanguardia».
Com’è fatto e come funziona
Il cerotto intelligente, realizzato in polimeri sintetici, si integra perfettamente con la pelle. Il sensore è costituito da un chip di calcolo neuromorfico e funziona come il cervello umano, archiviando e analizzando informazioni in modo integrato. Il gruppo di ricerca ha utilizzato il dispositivo per analizzare i dati raccolti da un elettrocardiogramma (ECG). Dopo aver addestrato il chip a classificare e riconoscere gli ECG, gli esperti hanno testato l’algoritmo, che si è rivelato in grado di distinguere i battiti cardiaci associati a potenziali problemi di salute.
La ricerca continua
Gli autori sottolineano che sarà fondamentale approfondire le ricerche per testare la potenza del dispositivo, che potrebbe essere utilizzato anche per inviare avvisi ai pazienti o ai medici in caso di necessità particolari, come l’aggiustamento del dosaggio di un farmaco. «Stiamo pianificando nuove interazioni del chip per espandere sia il tipo di dispositivo con cui può integrarsi che i tipi di algoritmi di apprendimento automatico che utilizza. L’integrazione dell’intelligenza artificiale con l’elettronica indossabile sta diventando un panorama molto attivo e il nostro lavoro – conclude Wang – è solo un punto di partenza».