Un sensore a basso costo per monitorare i batteri resistenti ai farmaci
Lo studio delle caratteristiche dei batteri patogeni, quali la velocità di crescita e la modalità di risposta agli antibiotici, è un elemento fondamentale della pratica clinica. Eppure, per molti laboratori di microbiologia al di fuori dell’Europa occidentale e degli Stati Uniti, questi test possono avere un costo proibitivo. Il progetto MuFLOART, finanziato dall’UE, ha cercato di sviluppare alternative a basso costo da poter impiegare ovunque. «Le apparecchiature necessarie per ottenere questi dati sono assolutamente di routine, incredibilmente ripetitive ma sorprendentemente costose», osserva Robert Beardmore, ricercatore del progetto.
Creare un’alternativa più economica
La ricerca di un’alternativa è iniziata quando i matematici dell’Università di Exeter, Beardmore e Ivana Gudelj, hanno avviato il loro laboratorio. «Nel lavoro in team, i nostri colleghi sperimentatori erano restii a calarsi nei percorsi da noi suggeriti, così abbiamo creato il nostro laboratorio per approfondire alcune delle idee più folli che avevamo», aggiunge Gudelj, coordinatrice del progetto MuFLOART. «Ci veniva chiesto un prezzo eccessivo per apparecchiature assolutamente standard, così abbiamo pensato di poterne realizzare alcune da soli», continua Beardmore. «La formazione matematica e di programmazione fornisce informazioni sufficienti per iniziare a fabbricarsi qualcosa da soli». Invece di un tipico spettrofotometro da 30 000 euro, un prototipo da 200 euro e di minimo ingombro è in attesa di brevetto. «Abbiamo cercato di realizzare un dispositivo piccolo, a basso consumo energetico, leggero, in grado di funzionare a energia solare e leggere i dati degli agenti patogeni batterici, necessari ai laboratori», spiega Beardmore. La coppia di ricercatori aggiunge che non c’è nulla di rivoluzionario nella macchina, solo una riconversione della tecnologia preesistente e una massiccia risoluzione dei problemi. «Si tratta di prendere in considerazione cose a cui microbiologi qualificati potrebbero non essere interessati», aggiunge Gudelj.
Utilizzo scientifico e didattico
Il dispositivo a basso costo non comparirà probabilmente nelle cliniche dell’Europa occidentale e degli Stati Uniti. «Si tratta di un’attrezzatura prodotta in modo economico, ma è molto costoso sviluppare un dispositivo approvato clinicamente. Non potevamo accedere ai mercati clinici a causa di queste linee guida», osserva Beardmore. Invece, Gudelj e Beardmore ritengono che gli spettrofotometri a basso costo troveranno la loro nicchia nei laboratori di ricerca o nelle nazioni in via di sviluppo che necessitano di assistenza sanitaria per popolazioni disseminate su grandi distanze geografiche. I dispositivi potrebbero inoltre essere adottati da scuole e centri educativi, per aiutare gli studenti ad acquisire esperienza pratica nella quantificazione e nella descrizioni di batteri, nonché da luoghi con accesso limitato alle cliniche mediche, quali navi, sottomarini e, addirittura, velivoli spaziali. «La NASA è stata positiva circa la spettrofotometria per le missioni su Marte, che potrebbero richiedere una macchina simile», afferma Beardmore. «Gli spettroscopi classici nel nostro laboratorio pesano 40 chilogrammi e possiamo realizzarne uno che pesa 500 grammi».
Grandi rischi, grandi ricompense
Il progetto è stato sostenuto dal programma dell’UE Orizzonte 2020. «Non saremmo riusciti a raggiungere questa fase con un prototipo senza i finanziamenti dell’UE», afferma Gudelj. «Compiere quel primo passo è stato davvero importante. Il CER ha concesso una possibilità a un’idea ad alto rischio con una ricompensa potenzialmente elevata, che non segue un terreno già battuto». «Abbiamo realizzato prototipi, dimostrato che funzionavano, i dati sono buoni e le basi sono state gettate, ma per portare un dispositivo dal laboratorio al mercato, le tappe sono monumentali», spiega Beardmore. «Dai brevetti e dalla marcatura CE allo sviluppo del software, il processo è lungo». Gudelj e Beardmore sono alla ricerca di ulteriori fondi per continuare lo sviluppo. In caso di successo, il prezzo elevato dei servizi di laboratorio per i due matematici potrebbe concludersi con uno spettrofotometro da tavolo abbordabile per tutti.
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