• I sensori attivati ​​dall'acqua trasformano una maschera prototipo in un mini sistema diagnostico per il covid-19 in grado di produrre risultati in tempi brevissimi. Felice Frankel

Mascherine multifunzione

Piccoli sensori incorporati nei rivestimenti per il viso e in altri oggetti indossabili possono diagnosticare il covid-19 in soli 90 minuti e rilevare altre virus.

di Anne Trafton 20-09-21
Le mascherine per il viso sono state uno strumento di valore inestimabile contro il covid-19, ma se potessero rilevarlo e aiutare a prevenirne la diffusione?  Gli ingegneri del MIT e di Harvard ne hanno progettato una che può fare proprio questo. Piccoli sensori usa e getta incorporati nella mascherina possono rilevare l'esposizione al virus SARS-CoV-2 e diagnosticare la malattia. Potrebbero anche essere incorporati negli indumenti e adattati per rilevare altri virus o tossine. 

I sensori si basano su una tecnica che James Collins dell'Institute for Medical Engineering and Science del MIT ha iniziato a sviluppare diversi anni fa per creare diagnostica cartacea per virus come Ebola e Zika. Sono fatti di componenti cellulari liofilizzati che rimangono stabili per mesi fino a quando non vengono attivati dall'acqua; a quel punto interagiscono con una molecola bersaglio come una sequenza di DNA e producono un segnale tipo un cambiamento di colore.

Nel caso del rilevatore di covid-19, i componenti liofilizzati che reagiscono con il virus sono incorporati in una mascherina di carta, circondata da un anello di elastomero di silicone in modo che il campione non possa evaporare o diffondersi lontano dal sensore. Quando chi la indossa preme un pulsante, viene rilasciato un piccolo serbatoio d'acqua per reidratare il sensore, che analizza le goccioline di respiro accumulate all'interno della maschera e produce un risultato entro 90 minuti. Nell'interesse della privacy, i risultati vengono visualizzati all'interno della maschera.

"Questo test è sensibile quanto i test PCR gold standard e altamente sensibili, ma è veloce quanto i test antigenici utilizzati per l'analisi rapida del covid-19", afferma Peter Nguyen, ricercatore del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering della Harvard University. Nguyen, Collins e Luis Soenksen, della Abdul Latif Jameel Clinic for Machine Learning in Health del MIT sono gli autori principali del documento che descrive il lavoro

I prototipi sviluppati in questo studio includono anche indumenti con sensori posti all'esterno per rilevare l'esposizione dall'ambiente. Ciò potrebbe essere particolarmente utile nei camici da laboratorio indossati dagli operatori sanitari. I ricercatori possono alternare sensori per altri agenti patogeni, tra cui influenza, Ebola e Zika, o sensori che hanno sviluppato per rilevare agenti nervini organofosfati. 

"Abbiamo dimostrato che possiamo liofilizzare un'ampia gamma di sensori di biologia sintetica per rilevare acidi nucleici virali o batterici, nonché sostanze chimiche tossiche, comprese le tossine nervose", afferma Collins. "Prevediamo che questa piattaforma consentirà biosensori indossabili di prossima generazione per i primi soccorritori, il personale sanitario e il personale militare".

I ricercatori hanno depositato un brevetto sulla tecnologia e sperano di lavorare con un'azienda per svilupparla ulteriormente. La mascherina facciale è molto probabilmente la prima applicazione che sarà resa disponibile, afferma Collins.

(rp)