Ricercatori del MIT stampano in 3D un componente chiave per uno spettrometro di massa portatile
Nuova tecnologia a basso costo che promette un dispositivo per il monitoraggio della salute a domicilio
I ricercatori del MIT hanno stampato in 3D un ionizzatore in miniatura, un componente fondamentale per gli spettrometri di massa. Questo nuovo dispositivo potrebbe un giorno consentire lo sviluppo di uno spettrometro di massa conveniente e utilizzabile in casa per monitorare lo stato di salute.
Cos’è la spettrometria di massa e perché è importante
La spettrometria di massa è una tecnica analitica che permette di identificare con precisione i componenti chimici di un campione. Potrebbe, ad esempio, essere utilizzata per monitorare i livelli ormonali nel sangue di una persona affetta da ipotiroidismo, supportando una gestione più efficace di malattie croniche.
Tuttavia, gli spettrometri di massa possono avere costi elevati e sono tipicamente confinati a laboratori specializzati. Questo rende l’analisi dei campioni un processo inefficiente per i pazienti che richiedono monitoraggi frequenti.
L’approccio innovativo del MIT
Il team del MIT ha compiuto un importante passo avanti stampando in 3D uno ionizzatore a basso costo – un componente critico degli spettrometri di massa – che si è dimostrato due volte più efficace delle versioni più avanzate attualmente disponibili.
Il dispositivo, di pochi centimetri, può essere prodotto in serie e integrato in uno spettrometro di massa utilizzando metodi di assemblaggio robotizzati efficienti. La produzione in larga scala lo renderebbe più conveniente rispetto ai tipici ionizzatori, spesso costruiti manualmente o in ambienti specializzati
Vantaggi chiave del dispositivo stampato in 3D
Controllo sulla forma: l’utilizzo della stampa 3D ha permesso ai ricercatori di controllare accuratamente la geometria del dispositivo.
Materiali appropriati: la stampa 3D consente di impiegare materiali speciali che potenziano le performance.
Maggiore efficienza: l’innovativo design sfrutta a proprio vantaggio il fenomeno dell’evaporazione, migliorando l’efficienza di ionizzazione.
Riduzione dei rischi: il design ottimizzato previene la formazione di archi elettrici, un potenziale problema che potrebbe danneggiare l’apparecchiatura.
Prospettive future
Questa ricerca apre la strada allo sviluppo di spettrometri di massa accessibili per l’uso domestico, semplificando il monitoraggio di malattie croniche. Il team sta lavorando per creare un prototipo che combina il loro ionizzatore con un filtro di massa stampato in 3D, anch’esso parte fondamentale dello strumento.
Commento esterno
“La miniaturizzazione attraverso tecnologie avanzate sta gradualmente trasformando la spettrometria di massa, riducendo i costi di produzione e aumentando il ventaglio di applicazioni. Questo lavoro sulla fabbricazione di fonti di electrospray mediante stampa 3D migliora anche l’intensità del segnale, aumentando sensibilità e rapporto segnale-rumore, e potenzialmente aprendo la strada a un uso più diffuso nella diagnostica clinica” – Richard Syms, professore di tecnologia dei microsistemi presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica dell’Imperial College di Londra.
