Una nuova tecnologia sensoriale punta a un futuro più sano per tutti
Il progetto RSENSE(si apre in una nuova finestra) si è prefissato di colmare le lacune critiche nel monitoraggio sanitario e ambientale attraverso lo sviluppo di sensori optoacustici portatili(si apre in una nuova finestra) (sPROPT). «Il concetto alla base del rilevamento optoacustico è piuttosto semplice», spiega il coordinatore di RSENSE Vasilis Ntziachristos, del Politecnico di Monaco(si apre in una nuova finestra). “Ottico” si riferisce all’illuminazione della luce, mentre “acustico” si riferisce alla produzione e al rilevamento del suono.» Quando gli impulsi di luce raggiungono un’area specifica del corpo, inducono un leggero riscaldamento, provocando un’espansione e una contrazione temporanee. Questa fluttuazione genera onde sonore, principalmente nella gamma di frequenza degli ultrasuoni, impercettibili all’orecchio umano. L’acquisizione e l’elaborazione di queste onde sonore possono aiutare a determinare proprietà come la composizione, la struttura o la concentrazione delle sostanze, e possono essere utilizzate nel campo biomedico, nel monitoraggio ambientale e nella caratterizzazione dei materiali.
Migliorare il monitoraggio delle malattie e dell’ambiente
Il progetto RSENSE si è concentrato sul miglioramento del monitoraggio delle malattie e dell’ambiente sfruttando le tecniche sPROPT. Per farlo, ha progettato, sviluppato, testato e convalidato sensori miniaturizzati ed economici per applicazioni sanitarie e ambientali. L’équipe del progetto ha combinato tecnologie optoacustiche, diodi laser e di rilevamento all’avanguardia per creare questi sistemi compatti ma altamente sensibili. Diversi partner hanno contribuito con le loro competenze in settori quali l’elettronica, le scienze dei materiali e l’analisi dei dati. La ricerca e i test sono stati condotti in varie strutture, tra cui ambienti di laboratorio e ambienti reali, in cui sono stati svolti test su applicazioni veicolari e marittime per i sensori ambientali. I prototipi medici sono stati inoltre convalidati in volontari sani, modelli di prova e murini.
Prototipi dei sensori sPROPT a costi contenuti
L’équipe scientifica di RSENSE ha sviluppato due prototipi miniaturizzati di sPROPT. Il primo, un sensore medico, ha dimostrato di poter monitorare i cambiamenti microvascolari e di prevedere la progressione della malattia, e potrebbe dunque consentire una diagnosi più precoce delle malattie cardiovascolari e metaboliche. Infatti, gli attuali metodi di monitoraggio di malattie come il diabete sono invasivi e spesso non riescono a rilevare le fasi iniziali della patologia e a seguirne la progressione/complicanze. «RSENSE è stato importante per promuovere il concetto di diagnosi precoce delle malattie e di cura preventiva», afferma Ntziachristos. «Questo potrebbe contribuire a ridurre i costi dell’assistenza sanitaria e a migliorare l’accesso alle cure mediche, soprattutto nelle aree poco servite.» Il secondo prototipo, un sensore ambientale, si è dimostrato in grado di rilevare in tempo reale il particolato carbonioso(si apre in una nuova finestra) (un agente inquinante causato dalla combustione incompleta). Nel monitoraggio ambientale, infatti, mancavano misurazioni mobili e accurate in tempo reale per le emissioni nocive, come quelle dei veicoli e delle navi. Il sensore ambientale portatile sviluppato da RSENSE è in linea con le istruzioni della direttiva UE sulla qualità dell’aria ambiente in merito al monitoraggio sistematico del particolato carbonioso e al modo per colmare le lacune critiche nelle tecnologie di misurazione delle emissioni. In tal modo, il progetto sosterrà l’obiettivo di migliorare la qualità dell’aria per tutte le persone.
Verso la commercializzazione
Sia i sensori medici che quelli ambientali saranno immessi sul mercato da società spin-off, rispettivamente SPEAR UG(si apre in una nuova finestra) e Maurus OY(si apre in una nuova finestra). «Attualmente stiamo richiedendo un ulteriore finanziamento per preparare la nostra tecnologia all’immissione sul mercato», aggiunge Ntziachristos. L’équipe del progetto spera che il proprio lavoro lasci un’eredità futura in termini di innovazione tecnologica e di impatto concreto sulla società. «Nel complesso, la nostra speranza è di migliorare l’accesso alle cure sanitarie e le condizioni di monitoraggio ambientale, promuovendo un futuro più sano ed equo», osserva Ntziachristos. «Inoltre, ci auguriamo di aver contribuito ad affermare l’UE come leader nella tecnologia di rilevamento optoacustico. Questo fattore contribuirà a promuovere l’autonomia europea nei settori della sanità e del monitoraggio ambientale.»
