Smartphone trasformato in un analizzatore di DNA attraverso la stampa 3D
Qualche tempo fa alcuni scienziati dell’Università di Sidney hanno usato la stampa 3D per trasformare uno smartphone in uno spettrometro. Ora un team di scienziati di varie unversità e istituzioni di ricerca bioingegneristica della California si è spinto ancora oltre, usando un software CAD e la stampa 3D FDM (con una stampante 3D Dimension Elite di Stratasys) per trasformare uno smartphone (in questo caso un Nokia Lumia 1020 con una fotocamera a 41 megapixel ) in un dispositivo in grado di individuare singole molecole di DNA.
Nello studio, pubblicato su ACS Publications, gli scienziati hanno dimostato che “l’imaging e la quantificazione della lunghezza delle singole molecole di DNA è possibile usando un microscopio a fluorescenza compatto, leggero e poco costoso, installato su un telefono portatile.” Questo semplice microscopio ottico è fatto con un accessorio optomeccanico stampato in 3D che “crea una immagine ad alto contrasto usando una lente esterna, sottili filtri interferenziali, una base a coda di rondine e un diodo laser per gli angoli obliqui”.
Allo stesso tempo i ricercatori hanno creato uno schema computaizonale e una applicazione connessa allo smartphone per la misurazione dele lunghezze delle singole molecole di DNA, con una accuratezza di meno di un kilobase (kpb) per ogni 10 kpb. Una base è l’unità di misura del Dna e rappresenta il legame tra le coppie di basi ( guanina-citosina o adenina-timina).
L’Imaging di una singola molecole di DNA è di particolare interesse perché varie malattie incluso il cancro e disturbi neurologici come l’Alzheimer sono associate ad alterazioni genomiche quali ad esempio le copy-number variations (CNVs).
Il tricorder sarà stampato in 3D
Così un semplice, portabile e poco costoso apparecchio può esere usato in varie applicazioni cliniche comprese l’individuazione di alcuni tipi di cancro (per esempio stomaco, cervello etc.), disordini del sistema nervoso o anche resistenza ai farmaci nelle malattie infettive.
Inoltre, la raccolta e la mappatura di dati spazio temporali integrati possono aiutare i professionisti nel settore sanitario, gli epidemiologisti e i responsabili delle politiche nel tenere traccia di trend emergenti e ottenere una migliore comprensione dei rapporti causa-effetto. L’estrema sensbilità dei sensori e delle lenti dei moderni smartphone, in particulare il Lumia 1020, si stanno rivelando ideali per un numero sempre crescente di applicazioni mediche e scientifiche.
Mentre la tecnologia è importante, è spesso attraverso accessori stampati 3D che i team scientifici sono in grado di fare il miglior uso possibile di questi potenti computer portatili, così che un sogno di Star Trek, il replicatore, ne sta aiutando un altro, il tricorder, a divenire quasi realtà.
