Nanotecnologie e laser, invenzione italiana per sconfiggere Zika e Dengue

E’ un’invenzione tutta italiana, basata su nanotecnologie e laser, la risposta allo stato di emergenza, dichiarato dall’Organizzazione mondiale della Sanità per arginare la rapida diffusione nelle aree sub-tropicali dei virus Zika e Dengue, appartenenti alla stessa famiglia e veicolati dalle zanzare Aedes Aegypti.

Due ricercatori e ingegneri milanesi, in forza all’Università tecnica della Danimarca, Marco Donolato e Filippo Bosco, hanno unito nanotecnologia, microfluidi e lettura laser Blu-Ray. E hanno messo a punto e brevettato una tecnologia, attualmente in fase di certificazione clinica, in grado di realizzare analisi del sangue, partendo anche da una sola goccia. E con diagnosi accurate in pochi minuti.
Il dispositivo diagnostico si chiama BluBox. Ed è stato messo a punto dalla startup BluSense Diagnostics con sede a Copenhagen e distaccamento a Taipei e con 24 fra ingegneri, biochimici e sviluppatori di nove nazioni, fondata e guidata da Donolato e Bosco.

La soluzione «è una strumentazione per identificare virus e diagnosticare le conseguenti patologie con una rapidità e una precisione – garantiscono i due ingegneri – finora non fornite dai test in circolazione». La logica è quella della precisione, dell’accessibilità e dell’economia. Tre fattori fondamentali nella risposta alle epidemie di Zika e Dengue.
Nelle regioni colpite dalle epidemie mancano, infatti, proprio strumenti diagnostici cosiddetti “point-of-care” ovvero dispositivi di analisi medica disponibili in prossimità del sito di cura e assistenza senza che vengano coinvolti laboratori e ospedali.

In particolare il BluBox si presenta come una piattaforma di lettura dall’utilizzo semplice e immediato, all’interno della quale si inseriscono cartucce usa e getta. Su ciascuna cartuccia, calibrata per l’identificazione di un virus specifico, si applica una goccia di sangue perché venga analizzata attraverso l’impiego di nano-particelle. Il cuore dell’innovazione tecnologica si basa sull’agglutinazione immuno-magnetica e sulla lettura opto-magnetica brevettata dalla stessa startup.

Le nanoparticelle magnetiche (di dimensioni inferiori ai 200 nanometri) sono rivestite di anticorpi contro il virus da identificare e altre proteine che avvolgono lo stesso. La speciale formulazione proteica sulla superficie delle nano-particelle induce un agglutinamento in presenza dell’analita (specie chimica) ricercato.

Si ottengono così dei nano-agglomerati che un campo magnetico alternato forza a ruotare. La rotazione causa un segnale che viene misurato utilizzando un’unità laser Blu-Ray e un fotosensore: la differenza di fase tra il campo magnetico applicato e la luce modulata trasmessa attraverso le nanoparticelle, indica una precisa relazione con la quantità di analita da individuare (gli antigeni del virus Zika o specifici anticorpi).

La cartuccia contenente ogni test si basa su una tecnologia microfluidica che sfrutta la forza centrifuga per separare velocemente il plasma, mescolare e misurare le nanoparticelle senza il bisogno di alcun intervento manuale dell’operatore.

«Gli strumenti attualmente in circolazione, oltre ad essere dispendiosi in termini di tempo e di costi, presentano un alto rischio di diagnosi fuorvianti – afferma Donolato – ciò dipende dal fatto che spesso non distinguono virus simili e non sono in grado di misurare la differenza tra antigeni e anticorpi presenti nel sangue».
«I campi di applicazione della nostra tecnologia sono potenzialmente sconfinati – aggiunge Filippo Bosco – dal momento che le nano-particelle sono “addestrabili” ad individuare e isolare qualsiasi tipo di virus di cui si conoscano le caratteristiche chimiche. Il nostro primo obiettivo è di portare in tutte le aree del mondo in cui ci sia necessità uno strumento diagnostico efficace, accessibile economicamente e disponibile in grandi quantità».