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MEDICAL 10 - APRILE 2016

XVII

body sensor

loco, senza bisogno dell’appoggio di alcun laboratorio at-

trezzato. Il suo costo competitivo e la sua semplicità d’uso

consentono anche a chi non è esperto di eseguire diagnosi

immediate e trasmetterle senza fili usando uno smartpho-

ne. Inoltre, la misura istantanea del DNA consente di iden-

tificare un gran numero di patologie con precisione e affi-

dabilità ed è perciò una tecnologia di analisi fondamentale

per lo sviluppo del mercato IOLT. Per esempio, consente

di monitorare l’evoluzione di un tessuto tumorale e la sua

propagazione nelle cellule vicine al focolaio principale ma

si possono concepire moltissime altre indagini medicali ef-

fettuabili in qualsiasi momento, dovunque e da chiunque.

Il sensore è stato ingegnerizzato insieme a un Asic, che ne

consente il collegamento tramite porta seriale USB a un

laptop per la raccolta e l’organizzazione delle misure ef-

fettuate, che può essere agevolata con l’apposito software

MinKNOW. Per questo dispositivo, la società ha avviato il

MinION Access Programme (MAP), che consente ai ricer-

catori e agli ingegneri di condividere le idee su come svi-

luppare nuove applicazioni per la misura non solo del DNA

ma anche dell’RNA e di molte altre sostanze molecolari.

Oltre alla straordinaria comodità con cui consente di cat-

turare le sequenze del DNA, il vantaggio fondamentale del

MinION è la sua portabilità, che ne permette l’uso diret-

tamente dove si trova il paziente ma Oxford Nanopore ne

ha sviluppato alcune

varianti per usi più pro-

fessionali e tipici da la-

boratorio. Per esempio,

se si vogliono effettuare

misure multiple su tan-

te membrane di nano-

pori, si può adoperare il

PromethION, che con-

siste in una piattaforma

di supporto per molti

singoli MinION ed è

collegabile a un tablet

con cui si possono orga-

nizzare i test e visualizza-

re i risultati. La piattaforma è modulare e perciò si possono

aggregare persino centinaia di MinION ed effettuare test

multipli, ottenendo la stessa semplicità d’uso e la medesima

accuratezza di prestazioni su ciascun sensore. L’evoluzione

di questa tecnologia per i laboratori medicali è il GridION

con cui si possono eseguire test e analisi ad altissimo livello,

grazie all’uso di opportune cartucce nelle quali si predi-

spongono diversi tipi di reagenti chimici e poi si inserisce

di volta in volta una piastrina con una o più membrane na-

noporose. Le cartucce incorporano anche l’Asic di elabora-

zione e perciò contengono tutto ciò che serve per consen-

tire test completi. Ogni cartuccia va montata manualmente

da un operatore nell’apposito rack modulare, o “nodo” di

formato 2U, che compone l’armadio della piattaforma Gri-

dION, con cui si possono eseguire sia i test di misura sia le

analisi sui dati in tempo reale, considerando singolarmente

ogni nodo oppure tutti i nodi presenti nell’insieme. Con

questa impostazione il medico o il bioingegnere possono

facilmente preparare più cartucce con configurazioni che

differiscono per uno o più parametri e poi fare test multi-

pli di confronto, finalizzati a individuare talune ben precise

particolarità in parallelo sui diversi nodi. Le cartucce sono

infatti plug&play e si possono perciò aggiungere e toglie-

re facilmente per cambiare le condizioni di test e ottenere

diagnosi selettive più precise, per esempio, nel confronto

delle sequenze prodotte dai campioni di DNA presi da uno

stesso tessuto organico ma in diversi momenti oppure in

differenti punti.

Questi prodotti si possono gestire con il tool di analisi Me-

trichor, che consente di elaborare i dati raccolti e visualiz-

zarli nella modalità che l’utente può scegliere in base alle

sue esigenze. La denominazione unisce i termini “metric”

(misura) e “ichor” che è l’icore, ovvero il sangue delle di-

vinità greche, che pare avesse proprietà magiche in ogni

sua goccia. Questo tool ha un’impostazione cloud che con-

sente di condividere in tempo reale i parametri di test, le

condizioni di misura e i dati raccolti con i terminali abilitati

a farlo e perciò favorisce senza dubbio la creazione delle

applicazioni IOLT. Nel tool ci sono svariate funzionalità che

consentono di elaborare dati biologici di ogni tipo e perciò

non solo quelli catturati con i sensori MinION o le piatta-

forme PromethION e GridIONma anche i dati di qualsiasi

provenienza e visualizzarli graficamente, in modo da poter

fare previsioni accurate sull’evoluzione delle caratteristiche

biologiche che rappresentano. Per questo motivo, Oxford

Nanopore ha deciso di dar vita propria a questo tool e ha

costituito una consociata con lo stesso nome, Metrichor, al

fine di commercializzarlo adeguatamente.

Fig. 5 – Le cartucce, gli Asic e i sensori nanoporosi

dei nodi modulari di test disponibili nella piattafor-

ma GridION che Oxford Nanopore propone ai labo-

ratori medicali attrezzati per analisi approfondite su

DNA, RNA e altre molecole

Fig. 4 – Con la piattaforma

PromethION si possono effet-

tuare test multipli su centina-

ia di membrane nanoporose