Il dispositivo può aiutare a prevenire futuri focolai della malattia.
Durante l’inverno, le uova sono diventate improvvisamente quasi impossibili da comprare. Mentre un’epidemia di influenza aviaria si diffondeva negli allevamenti di bestiame da latte e pollame, i negozi di alimentari faticavano a tenerle sugli scaffali. La carenza e i prezzi record di febbraio hanno fatto lievitare drasticamente i costi per i ristoranti e le panetterie e hanno indotto alcuni acquirenti a saltare completamente la prima colazione. Ma un team della Washington University di St. Louis ha sviluppato un dispositivo che potrebbe aiutare a rallentare future epidemie, rilevando l’influenza aviaria in campioni d’aria in soli cinque minuti.
L’influenza aviaria è un virus trasmesso per via aerea che si diffonde tra uccelli e altri animali. I focolai negli allevamenti di pollame e di bestiame da latte sono devastanti; l’abbattimento di massa degli animali esposti può essere l’unico modo per arginare i focolai. Alcuni ceppi di influenza aviaria hanno infettato anche gli esseri umani, anche se è raro. All’inizio di marzo, secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, negli Stati Uniti si sono verificati 70 casi umani e un decesso confermato.
Il modo più comune per individuare l’influenza aviaria consiste nell’effettuare un tampone su siti potenzialmente contaminati e nel sequenziare il DNA raccolto, un processo che può richiedere fino a 48 ore.
Il nuovo dispositivo campiona l’aria in tempo reale, facendo passare i campioni attraverso un biosensore specializzato ogni cinque minuti. Il sensore è dotato di filamenti di materiale genetico chiamati aptameri, utilizzati per legarsi specificamente al virus. Quando ciò accade, si crea un cambiamento elettrico rilevabile. La ricerca, pubblicata su ACS Sensors a febbraio, potrebbe aiutare gli agricoltori a contenere future epidemie.
Dati
A metà marzo, i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie hanno dichiarato che dall’aprile 2024 sono stati confermati 70 casi umani di influenza aviaria A(H5) negli Stati Uniti, 26 dei quali collegati all’esposizione a pollame infetto.
A quel punto, secondo le stime del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, l’A(H5) aveva colpito più di 90 milioni di uccelli, provenienti da allevamenti commerciali e da cortile.
Il CDC ha dichiarato che il rischio immediato per la popolazione di contrarre il virus è basso.
Parte del lavoro del gruppo consisteva nell’ideare un modo per trasportare le particelle virali trasportate dall’aria al sensore.
Nel caso dell’influenza aviaria, afferma Rajan Chakrabarty, professore di ingegneria energetica, ambientale e chimica alla Washington University e autore principale del lavoro, “la mela cattiva è circondata da un milione o un miliardo di mele buone”. E aggiunge: “La sfida era prendere un agente patogeno trasportato dall’aria e portarlo in una forma liquida da campionare”.
Il team ha ottenuto questo risultato progettando una scatola a microonde che aspira grandi volumi d’aria e la fa girare in un movimento simile a un ciclone, in modo che le particelle si attacchino alle pareti rivestite di liquido. Il processo produce senza soluzione di continuità una goccia di liquido che viene pompata al sensore altamente sensibile.
Sebbene il sistema sia promettente, la sua efficacia in condizioni reali rimane incerta, afferma Sungjun Park, professore associato di ingegneria elettrica e informatica presso l’Università Ajou in Corea del Sud, che non ha partecipato allo studio. Sporco e altre particelle presenti nell’aria delle fattorie potrebbero ostacolare le sue prestazioni. “Lo studio non parla diffusamente delle prestazioni del dispositivo in campioni complessi di aria del mondo reale”, afferma Park.
Ma Chakrabarty è ottimista sul fatto che, dopo ulteriori test, il sistema sarà commercialmente valido e sta già collaborando con un’azienda biotecnologica per scalarlo. Spera di sviluppare un chip biosensore che rilevi più agenti patogeni contemporaneamente.
Carly Kay è una scrittrice scientifica di Santa Cruz, California.
