Il TRI Analyzer stampato in 3D trasforma lo smartphone in un dispositivo diagnostico a basso costo
Un team di ricercatori dell’Università dell’Illinois di Urbana-Champaign ha progettato e costruito un dispositivo stampato 3D a basso costo che aiuta a trasformare uno smartphone in un laboratorio portatile in grado di eseguire test medici diagnostici . Il dispositivo, chiamato analizzatore di intensità di riflettanza spettrale (TRI), costa solo 550 dollari.
L’innovativo dispositivo, racchiuso in un box compatto stampato in 3D , è in grado di analizzare campioni di sangue, saliva o urina con la stessa precisione e affidabilità di tutti gli strumenti di laboratorio. A differenza degli strumenti professionali di laboratorio, tuttavia, l’analizzatore TRI non costa migliaia di dollari.
Lo strumento è stato sviluppato da una squadra del laboratorio di Brian Cunningham, professore di bioingegneria e di ingegneria elettrica e informatica e recentemente pubblicata nella rivista Lab-on-a-Chip.
Cunningham spiega: “Il nostro analizzatore TRI è come il coltello svizzero di biosensing. È in grado di eseguire i tre tipi di test più comuni nella diagnostica medica, per cui in pratica potrebbero essere adattati migliaia di test già sviluppati “.
Tra le prove di analisi, il componente per smartphone stampato in 3D è in grado di completare un test per rilevare i biomarcatori di nascita prematuri in donne in gravidanza e un test PKU che rileva un enzima nei neonati, cruciale per lo sviluppo e la crescita normali.
I ricercatori affermano che i risultati di TRI Analyzer per entrambi i test sono stati “comparabili a quelli acquisiti con strumentazione a spettrometri di livello clinico”.
Come funziona il dispositivo? Ebbene, l’analizzatore TRI è sostanzialmente costituito da un involucro stampato 3D che integra una fibra ottica e un meccanismo di griglia di diffrazione. Quando viene utilizzato con uno smartphone, il dispositivo consente alla fotocamera del telefono di funzionare come spettrometro ad alte prestazioni.
Vale a dire che il dispositivo analizzatore utilizza il flash interno bianco del telefono cellulare dello smartphone (o, alternativamente, un diodo laser verde esterno) per illuminare un campione di sangue, urina o saliva. Come spiegano i ricercatori, la luce del campione viene “raccolta in una fibra ottica e guidata attraverso una griglia di diffrazione nella telecamera interna posteriore del telefono”.
Il dispositivo di prova a basso costo è anche in grado di leggere più campioni contemporaneamente inserendo una cartuccia microfluidica in un’apertura nella custodia stampata in 3D.
“Il nostro analizzatore può eseguire la scansione di molti test in una sequenza spingendo la cartuccia oltre la testina di lettura, in modo simile al modo in cui le carte di credito a strisce magnetiche vengono spazzate”, ha dichiarato Kenny Long, MD / Ph.D. Studente che è anche l’autore principale dello studio.
Naturalmente, il vantaggio evidente di essere in grado di analizzare più di un campione alla volta è che può soddisfare le esigenze sensibili al tempo per i pazienti che potrebbero non essere in grado di raggiungere rapidamente una clinica, un ospedale o una struttura di test.
Long ha anche aggiunto che il TRI Analyzer ha il potenziale per essere utilizzato per il test ELISA (o enzyme-linked immunosorbent assay) che può rilevare e misurare varie proteine e anticorpi in un campione di sangue. Il test ELISA è una procedura comune per molti test diagnostici di salute.
Se l’analizzatore TRI non è abbastanza versatile, il team di ricerca dice che potrebbe anche essere utilizzato per applicazioni sanitarie, monitoraggio ambientale, test di droga, sicurezza alimentare e perfino controllo della qualità di produzione.
La tecnologia innovativa è protetta dal brevetto, ma è disponibile per la licenza, dicono i ricercatori.
