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Articoli di approfondimento - Un laboratorio portatile rivoluzionario per una diagnosi rapida e a basso costo

Vi ricordate il film di James Bond Casino Royale? Dopo essere stato avvelenato, l'agente utilizza un kit diagnostico portatile per identificare la sostanza tossica e avvertire il suo quartier generale a Londra. Quel tipo di tecnologia non è più fantascienza. I ricercatori europei hanno sviluppato un sistema diagnostico innovativo basato su smart card e cerotti cutanei collegati a un lettore portatile. I risultati della prova possono essere inviati direttamente a un computer, tablet o cellulare tramite una connessione wireless. Questo piccolo laboratorio può già rilevare il consumo di cocaina, monitorare il cancro del colon, individuare i batteri nel cibo e analizzare la contaminazione ambientale. Sono previste anche molte altre applicazioni utili per questo innovativo sistema diagnostico che sarà presto commercializzato da aziende in Spagna, Irlanda e Danimarca.
Articoli di approfondimento - Un laboratorio portatile rivoluzionario per una diagnosi rapida e a basso costo
"13 partner in 8 paesi hanno lavorato per 4 anni al progetto LABONFOIL, unendo le loro competenze in microtecnologie, biologia molecolare, materiali ed elettronica per sviluppare questa nuova tecnologia per la diagnosi rapida e a basso costo. Tutto ciò è stato possibile grazie a un finanziamento dell'Unione europea di 5,3 milioni di euro", spiega il coordinatore del progetto, il dott. Ruano-López del centro di ricerca basco IK4-IKERLAN.

Il team si è concentrato in particolare su tre smart card e un cerotto cutaneo, ciascuno dei quali comprende un sofisticato circuito elettronico e diversi componenti chimici che reagiscono alle sostanze definite. Le schede e i cerotti sono analizzati da un lettore portatile.

Rilevare il consumo di cocaina

Il cerotto per il rilevamento della cocaina può individuare la droga nel sudore umano, che raccoglie direttamente attraverso la pelle. Il cerotto raccoglie dati che possono essere esaminati in tempo reale da un lettore portatile o conservati per un'analisi successiva, in un periodo da 24 ore a 10 giorni. Potrebbe essere utilizzato per controllare i guidatori, per esempio, in quanto il consumo di droghe è correlato a circa il 25 % degli incidenti stradali mortali in Europa, USA e Australia.

Monitorare il cancro del colon

È stata sviluppata una smart card per monitorare il cancro del colon, la quale viene inserita nel lettore con alcune gocce di sangue del paziente. La scheda può identificare una proteina specifica che aumenta in caso di ricorrenza della malattia. La tecnica non è invasiva e permette uno stretto follow-up del paziente a costi ridotti.

Individuare i batteri negli alimenti

Un'altra smart card elaborata dal gruppo di ricerca è in grado di rilevare gli agenti patogeni - agenti infettivi come batteri o virus - negli alimenti. La scheda, che si concentra sul "Campylobacter" e sulla "Salmonella", responsabili delle infezioni batteriche più comuni in Europa, potrebbe essere usata nelle aziende agricole e negli stabilimenti di trasformazione alimentare per garantire la sicurezza alimentare e la tutela del consumatore.

Analizzare la qualità dell'acqua

La scheda per la contaminazione dell'acqua analizza la concentrazione di fitoplancton in un campione di acqua di mare. Una concentrazione eccessiva di queste microscopiche alghe può segnalare tossine o inquinamento potenzialmente dannosi per gli esseri umani.

Risultati direttamente disponibili

Il lettore portatile può connettersi a computer, tablet o smartphone attraverso una rete wireless. I dati raccolti da un piccolo laboratorio in un allevamento di pollame, potrebbero essere immediatamente analizzati da un veterinario che si trova in un posto qualsiasi nel mondo. Un tale sistema diagnostico potrebbe consentire una risposta rapida in caso di crisi sanitaria o ambientale, e in definitiva salvare vite umane.

Presto sul mercato

Per creare le schede e il cerotto i ricercatori hanno usato lamine, invece di wafer tradizionali, riducendo drasticamente i costi di produzione. Dopo approfonditi test di validazione - che hanno coinvolto più di 600 campioni - i dispositivi si sono dimostrati robusti e affidabili, e sono ora pronti per essere utilizzati sul mercato. "Grazie a uno spirito di squadra, dedizione e un approccio rigoroso abbiamo creato un sistema diagnostico con un importante potenziale sociale ed economico. Le quattro applicazioni che abbiamo sviluppato presentano un reale valore aggiunto e possono essere adattate a diversi scenari, in modo più veloce e più conveniente che mai", spiega il dott. Ruano-López.

L'azienda spagnola POC MicroSOLUTIONS - una spin-off creata da IK4-IKERLAN grazie al progetto - sta industrializzando uno dei prototipi per un eventuale lancio sul mercato nel 2015. L'azienda irlandese Biosensia sta attualmente integrando nuove funzionalità nel cerotto cutaneo LABONFOIL al fine di creare una versione industriale dello stesso. Nel frattempo, DTU Nanotech in Danimarca sta aprendo una nuova linea di business nel settore della tecnologia delle prove rapide sul posto per i patogeni alimentari.

LABONFOIL ha ricevuto finanziamenti per la ricerca nell'ambito del Settimo programma quadro dell'Unione europea (7° PQ). Dopo la conclusione del progetto lo scorso anno, i partner hanno continuato a collaborare su possibili nuove applicazioni.

LABONFOIL ha ricevuto finanziamenti per la ricerca nell'ambito del Settimo programma quadro dell'Unione europea (7° PQ).

Collegamento al progetto su CORDIS:

- 7° PQ su CORDIS
- Scheda informativa del progetto LABONFOIL su CORDIS

Collegamento al sito web del progetto:

- Sito web "Laboratory skin patches and smartcards based on foils and compatible with a smart-phone"

Altri collegamenti:

- Sito web dell'Agenda digitale della Commissione europea

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