Biosensori: storia, innovazioni tecnologiche e applicazioni specifiche nel miglioramento della performance sportiva e della salute degli atleti

Biosensors are innovative devices that combine biological components with electronic transducers to detect and analyze physiological parameters in real time. These tools find application in various fields, including medicine, biotechnology research and the sports sector, where they are used to monitor the performance of athletes and prevent injuries. In the sports context, biosensors allow to measure biomarkers present in sweat, saliva and other body fluids, providing essential data on the state of hydration, muscle fatigue and glucose and lactate levels. They are also used in the detection of doping substances, helping to ensure transparency and fairness in competitions. Another key application is post-race monitoring, which helps to evaluate the effectiveness of recovery strategies and prevent physiological complications. The advantages of biosensors include their high precision, miniaturization, the ability to provide data in real time and non-invasiveness, factors that make their use increasingly widespread among professional and amateur athletes. However, their use raises some ethical and practical issues, including the protection of the privacy of the collected data, informed consent and possible discrimination resulting from unequal access to these technologies. The aim of this thesis is to demonstrate how biosensors represent an indispensable tool for improving sports performance and health monitoring, offering increasingly innovative, reliable and non-invasive solutions.

I biosensori sono dispositivi innovativi che combinano componenti biologici con trasduttori elettronici per rilevare e analizzare parametri fisiologici in tempo reale. Questi strumenti trovano applicazione in diversi ambiti, tra cui la medicina, la ricerca biotecnologica e il settore sportivo, dove vengono impiegati per monitorare le prestazioni degli atleti e prevenire infortuni. Nel contesto sportivo, i biosensori consentono di misurare biomarcatori presenti nel sudore, nella saliva e in altri fluidi corporei, fornendo dati essenziali sullo stato di idratazione, sull’affaticamento muscolare e sui livelli di glucosio e lattato. Inoltre, vengono utilizzati nella rilevazione di sostanze dopanti, contribuendo a garantire trasparenza e correttezza nelle competizioni. Un’altra applicazione fondamentale è il monitoraggio post-gara, che aiuta a valutare l’efficacia delle strategie di recupero e a prevenire complicanze fisiologiche. I vantaggi dei biosensori includono la loro elevata precisione, la miniaturizzazione, la capacità di fornire dati in tempo reale e la non invasività, fattori che ne rendono l’uso sempre più diffuso tra gli atleti professionisti e amatoriali. Tuttavia, il loro impiego solleva alcune problematiche etiche e pratiche, tra cui la tutela della privacy dei dati raccolti, il consenso informato e le possibili discriminazioni derivanti dall’accesso diseguale a queste tecnologie. L’obiettivo di questa tesi è dimostrare come i biosensori rappresentino uno strumento indispensabile per il miglioramento delle prestazioni sportive e il monitoraggio della salute, offrendo soluzioni sempre più innovative, affidabili e non invasive.