Un gruppo di scienziati della Virginia Tech ha sviluppato un sensore stampato in 3D, economico e preciso, per il rilevamento rapido della febbre da latte subclinica (SCH) nelle mucche da latte. La tecnologia consente di misurare i livelli di calcio e fosfato nei campioni di latte in appena 10 secondi, offrendo agli allevatori uno strumento efficace per migliorare la salute delle mandrie e ottimizzare la produttività.
Un progresso nella diagnostica animale La febbre da latte subclinica, causata dalla riduzione dei livelli di calcio nel sangue, colpisce fino all’80% delle vacche più anziane e il 25% delle manze alla prima lattazione. Questa condizione può compromettere funzioni vitali come l’attività muscolare e nervosa, riducendo la produzione di latte e causando perdite economiche significative. Nonostante la gravità del problema, la diagnosi precoce è complessa a causa della mancanza di sintomi evidenti.
Caratteristiche del sensore Il sensore sviluppato si basa sulla stampa 3D con tecnologia di estrusione, che garantisce una produzione economica e personalizzabile. Con dimensioni di 33 mm x 25 mm x 2 mm, il dispositivo utilizza una superficie microscopicamente ondulata per una sensibilità estremamente elevata. Comprende tre elettrodi: due elettrodi di lavoro rivestiti con membrane ionoselettive per il rilevamento di calcio e fosfato e un elettrodo di riferimento in Ag/AgCl con uno strato protettivo di Nafion. Questo design permette di rilevare concentrazioni ioniche nell’intervallo attomolare, identificando segni di SCH prima della comparsa di sintomi gravi.
Integrazione nei sistemi di mungitura Il sensore è progettato per essere facilmente integrato nei sistemi di mungitura esistenti, consentendo un monitoraggio continuo e non invasivo. Il dispositivo si collega ai biofluidi attraverso un potenziostato e fornisce misurazioni in tempo reale, migliorando significativamente la gestione degli allevamenti.
Vantaggi economici e applicazioni future Rispetto ai metodi diagnostici tradizionali, che richiedono costose apparecchiature di laboratorio e competenze specialistiche, il sensore stampato in 3D è più accessibile e semplice da utilizzare. Può essere prodotto in poche ore con risorse minime, rappresentando una soluzione ideale per gli allevatori.
Sostenibilità e nuove opportunità Questa innovazione offre benefici significativi non solo per la salute degli animali, ma anche per la sostenibilità economica e ambientale dell’allevamento. La diagnostica rapida e accurata consente di ridurre le perdite economiche, migliorare la produttività e promuovere il benessere delle mandrie. Inoltre, il sensore ha un potenziale di espansione, permettendo il monitoraggio di altri biomarcatori per diagnosi di ulteriori patologie animali. Questa tecnologia potrebbe trovare applicazioni anche nei settori agricolo e alimentare, aprendo nuove opportunità per la gestione sostenibile dell’agricoltura.
