MEDICAL 6 - ottobre 2014
XIV
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da e diminuzione della sua intensità luminosa. A ogni
ben precisa alterazione di questi due parametri corri-
sponde una proteina presente in quantità maggiore
o minore in proporzione alla misura della variazione
osservata e, quindi, se appaiono più cambiamenti in-
sieme, allora significa che ci sono diverse proteine in
diverse quantità.
Infine, si può accorciare la distanza fra il LED e il
CMOS da 1 fino a 0,2 mm per conferire maggior co-
erenza spaziale al fascio luminoso che attraversa ogni
nano foro, in modo tale da renderlo quasi mono-
cromatico e permetterne la ricostruzione della fase.
Questa opzione serve a eseguire un particolare proce-
dimento iterativo con ripetute
illuminazioni e rilevazioni della
luce rifratta, finalizzato a indi-
viduare le eventuali sovrapposi-
zioni fra le proteine sparse nel
sangue, posizionate in modo
da causare la correlazione dei
segnali luminosi all’arrivo sul
sensore CMOS. La risoluzione
alla quale si può riconoscere la
presenza di una minima quan-
tità di proteine è di 3 nm ed è
perciò adeguata a effettuare
test diagnostici molto fedeli e,
secondo i ricercatori EPFL, no-
tevolmente più precisi di quelli
eseguibili con i convenzionali
biomarcatori.
Vantaggi su larga scala
Le piccole dimensioni, il basso
costo, l’efficienza e la versatilità
di questa tecnica sono vantaggi
fondamentali, che consentono
di sviluppare tecniche diagno-
stiche sofisticate e rapide quan-
to precise ed economiche. È
sufficiente predisporre un certo
numero di supporti standardizzati con sopra alcuni
biofilm opportunamente scelti per effettuare di volta
in volta le analisi che si desiderano, in funzione delle
necessità di test.
Ciò significa che con una manciata di supporti ogni
singola apparecchiatura consente di individuare ben
170.000 proteine diverse ed effettuare su una sola goc-
cia di sangue migliaia di esami specifici. Per le campa-
gne di prevenzione sanitaria questa potrebbe essere
una soluzione alla portata di tutti e consentirebbe a
molti governi di realizzarle anche nei territori con dif-
ficili condizioni economiche o sociali.
Il grande vantaggio che offre questa tecnologia con-
siste nella possibilità di mandare definitivamente in
pensione un’infinità di biomarcatori, ossia quelle so-
stanze che si devono introdurre nell’organismo per
rendere osservabili determinate patologie. Utilizzati
convenzionalmente in un gran numero di test diagno-
stici, i biomarcatori hanno lo svantaggio di essere spe-
cifici per l’utilizzo al quale sono destinati e bisogna
quindi adoperarne uno per ciascun test e per di più
rispettando modalità operative sempre diverse perché
adattate alle caratteristiche chimiche e biologiche del-
le loro molecole e dei diversi tipi di test. Se si vuole
individuare una patologia complessa, quindi, occorro-
no numerosi test con diversi marcatori e, come è noto,
si tratta di esami che tipicamente richiedono tempi e
costi non sempre alla portata di tutti. La nuova tecni-
ca concepita all’EPFL analizza in un sol colpo la pre-
senza e la quantità di molte diverse proteine e perciò
permette ai medici di accontentarsi di un paio di test
sulla stessa goccia di sangue, per riconoscere l’esisten-
za di una complessa patologia.
Ciò significa che si possono fare rapidamente ed eco-
nomicamente moltissime diagnosi precise e affidabili
e, quindi, offrire la possibilità di attuare efficaci cam-
pagne di prevenzione medicale sulle grandi popola-
zioni, senza bisogno di onerosi investimenti da parte
dei governi.
Fig. 3 – L’elevata selettività delle misure consente di rilevare in un sol col-
po diversi tipi di grandi molecole e perciò identificare un gran numero di
patologie semplicemente analizzando una singola goccia di sangue
