A Bari si progetta il sensore del futuro, prototipo entro un anno
La diagnosi in un respiro. Lo screening dei tumori e di malattie gravi si potrà fare in un prossimo futuro soffiando in un tubo, simile a quello dell'alcol test, con risposte in pochi minuti. Questo l'obiettivo della ricerca che sta portando avanti il Laboratorio PolySense del Dipartimento interateneo di Fisica dell'Università Aldo Moro di Bari e del Politecnico di Bari, unico Dipartimento di Fisica del Sud Italia ad essere insignito dal ministero dell'Università con la qualifica di Dipartimento di eccellenza 2023-2027.
Già oggi alcuni cani addestrati riescono a scovare il tumore del colon-retto mediante l'olfatto, con una sensibilità che arriva al 99%. I ricercatori del Dipartimento interateneo di Fisica di UniBa e PoliBa vogliono eguagliare, tramite la sensoristica ottica e l'intelligenza artificiale, la sensibilità e la specificità dell'olfatto del cane con sistemi che aggiungano anche la standardizzazione della rilevazione.
Il laboratorio, diretto da Vincenzo Spagnolo, evidenzia una nota, "è un'eccellenza internazionale nella sensoristica e un hub mondiale nella progettazione di un sensore basato su spettroscopia ottica compatto, portatile e potenzialmente utilizzabile anche da personale non qualificato, che, attraverso l'analisi del respiro, monitorerà la presenza ricorrente di certe combinazioni di composti organici volatili (Vocs) al fine di diagnosticare la presenza di diverse patologie e tumori, dando una risposta in pochi minuti. Entro un anno, questa l'ambizione dei ricercatori dei laboratori PolySense che stanno lavorando senza sosta al progetto, sarà disponibile un prototipo di questo sensore che potrà essere testato in ospedale e potrebbe in un prossimo futuro essere immesso in commercio, rendendo dunque possibile fare screening di massa con un semplice soffio".
"Rispetto ai sensori di analisi del respiro già oggi disponibili - sottolineano i ricercatori - il nuovo macchinario fornirà i risultati molto più rapidamente (con risultati disponibili in 5 minuti invece delle tipiche 1-2 ore attuali); lo screening potrà essere svolto ovunque e non necessariamente in laboratorio (quindi ad esempio nei gazebo delle farmacie allestiti per i tamponi Covid, sui camioncini ambulanti delle Asl durante le campagne di prevenzione), e potrà essere fatto anche da personale non qualificato".
Come funzionerà? "Grazie all'intelligenza artificiale, dopo che il paziente avrà soffiato in un tubo (esattamente come avviene per l'alcol test) - illustrano - la macchina sarà in grado di captare l'eventuale presenza di determinati pattern di molecole catalogati come indicatori della presenza di patologie e misurare nel respiro la concentrazione dei Vocs correlati. Potrà essere utilizzato un sistema di risposta semplice tipo semaforo, che indicherà o meno la necessità di approfondimenti diagnostici di secondo livello".
"Nel respiro si trovano Vocs endogeni, prodotti da processi metabolici che si originano in organi e tessuti presenti nelle varie parti del corpo. Indipendentemente da dove vengono prodotti, attraverso il sangue e la circolazione cardiovascolare i Vocs raggiungono i polmoni e sono quindi espirati. Lo studio e il monitoraggio di questi Vocs nel respiro umano rappresenta un nuovo campo della biomedicina chiamato 'breathomica', che analizza quindi la composizione molecolare del respiro e le sue modificazioni indotte dalla presenza di malattie. Il nuovo sensore allo studio del Dipartimento di Fisica di Bari sarà uno strumento, rapido ed in grado di permettere screening di massa, per tramutare in realtà questi studi", rilancia la nota del Dipartimento interateneo UniBa-PoliBa.
"Il Dipartimento interateneo di Fisica dell'Università di Bari si conferma ancora una volta un luogo di sapere all'avanguardia - conclude il direttore del dipartimento, Roberto Bellotti - che stimola le nuove scoperte scientifiche, il proliferare di idee e dà impulso al Sud Italia per affermarsi come eccellenza non solo nel nostro Paese, ma anche a livello internazionale".
