Un cellulare con videocamera può essere equipaggiato con un led e filtri di plastica, collegato a un pc ed essere trasformato in un dispositivo diagnostico con cui effettuare screening per Hiv, malaria o leucemia. La tecnologia che rende possibile la trasformazione è stata sviluppata presso il NanoSystems Institute dell’Università della California di Los Angeles, dove si stanno testando i prototipi.
L’acronimo del sistema da integrare ai cellulari (o anche alle Webcam) per farli diventare strumenti di diagnosi medica è Lucas (Lensless Ultra-wide-field Cell monitoring Array platform based on Shadow imaging) ed è una sorta di microscopio senza lenti che permette di identificare cellule e microrganismi in sospensione in un campione di sangue, saliva o in qualsiasi altro fluido, e di contarli quasi istantaneamente.
Ecco come funziona: il led emette la luce che viene poi filtrata in modo che il campione sia illuminato solo da determinate lunghezze d’onda; la videocamera cattura le immagini del campione, mentre dei sensori acquisiscono le informazioni sulle particelle in soluzione. Il modo in cui si comporta la luce quando incontra le microparticelle varia infatti a seconda del tipo di ostacolo incontrato (per esempio globuli rossi o microrganismi): ciascun tipo di cellula o particella ha cioè un proprio pattern di diffrazione della luce e produce un’ombra caratteristica. A questo punto, un software interpreta le ombre, le compara con quelle di un proprio archivio ed esegue una prima diagnosi. Le immagini possono poi essere inviate tramite cellulare o Internet a un ospedale.
La versione avanzata di Lucas – chiamata “holographic Lucas” – è stata presentata all’inizio di dicembre sulla rivista Lab on a Chip. Modificando la lunghezza d’onda della luce che colpisce il campione, il nuovo prototipo è in grado di catturare immagini olografiche delle particelle a due dimensioni, che contengono quindi molte più informazioni rispetto a quelle elaborate dalla versione precedente.
Come spiega Aydogan Ozcan, il ricercatore che lo ha ideato, Lucas non può sostituire un microscopio, ma può essere complementare. Il microscopio produce delle immagini dettagliate, quelle fornite da Lucas sono sgranate. Il vantaggio di poter disporre di un simile dispositivo sta piuttosto nel poter effettuare in tempo reale e a basso costo dei test che invece possono richiedere diverso tempo in ospedali con risorse limitate, permettendo ai medici di monitorare la diffusione di alcune malattie.
“Questi dispositivi potrebbero avere un grande impatto sia nella pratica medica sia per le analisi di citometria (cioè nella identificazione di cellule sospese in un mezzo fluido, ndr.) che si eseguono nei laboratori di ricerca”, sostiene Ozcan: “Un citometro a flusso convenzionale identifica le cellule una alla volta, mentre Lucas può identificare migliaia di cellule in un secondo con la stessa accuratezza”. Il sistema, conclude il ricercatore, potrebbe anche essere utilizzato nei luoghi colpiti da calamità naturali per monitorare la qualità dell’acqua. (t.m.)
