Realizzato con mattoncini Lego e uno smartphone, un dispositivo è connesso a un software gratuito e utilizza la fotocamera del telefono per identificare e rilevare agenti nervini, come VX e Sarin. Credito:Università del Texas ad Austin
I ricercatori dell'Università del Texas ad Austin hanno progettato un modo per rilevare sostanze chimiche pericolose utilizzando, in parte, un semplice rig composto da uno smartphone e una scatola realizzata con i mattoncini Lego, che potrebbe aiutare i primi soccorritori e gli scienziati del settore a identificare agenti nervini mortali e difficili da rilevare come VX e sarin. La nuova metodologia descritta in un articolo pubblicato mercoledì sulla rivista ad accesso aperto Scienze Centrali ACS combina un sensore chimico con la fotografia per rilevare e identificare diversi agenti nervini:inodore, armi chimiche insipide che possono causare gravi malattie e morte, a volte in pochi minuti.
Eric Anslyn, un professore di chimica all'UT Austin, studia agenti nervini da quasi 20 anni, utilizzando composti chimici sicuri che si comportano allo stesso modo degli agenti nervini e possono imitarli nei test. In precedenza aveva sviluppato composti chimici che neutralizzano gli agenti nervini e allo stesso tempo creano un bagliore abbastanza luminoso da essere visto ad occhio nudo.
"Le armi chimiche sono minacce pericolose per l'umanità, "Anslyn ha detto. "Il rilevamento e la neutralizzazione sono fondamentali per salvare vite umane".
Il nuovo dispositivo utilizza a prezzi accessibili, materiali accessibili per rendere il composto precedente di Anslyn più utile negli scenari del mondo reale. I sensori chimici, sviluppato da Xiaolong Sun nel laboratorio di Anslyn, generare fluorescenza, che è fondamentale per l'analisi. Diversi colori e luminosità possono segnalare ai primi soccorritori quali dei diversi agenti nervini sono presenti e in che quantità. Poiché diverse categorie di agenti nervini richiedono diverse procedure di decontaminazione e diversi trattamenti per le vittime, e poiché le armi agiscono rapidamente, fare del tempo l'essenza:queste variazioni sono fondamentali.
"Sfortunatamente, può essere difficile vedere differenze nel livello di fioritura ad occhio nudo nel campo. E gli strumenti utilizzati in laboratorio per misurare la fluorescenza non sono portatili e costano $ 30, 000, " ha detto Sun. "Questo dispositivo essenzialmente scatta fotografie del bagliore."
La fotocamera di uno smartphone è abbastanza sensibile da rilevare le differenze di colore e luminosità nella reazione luminosa. Il team ha utilizzato un iPhone in laboratorio. Software, sviluppato dallo studente laureato Alexander Boulgakov e disponibile gratuitamente su GitHub, analizza il colore e la luminosità per identificare il tipo e la concentrazione dell'agente nervino. Il software può essere adattato per più sistemi smartphone.
I Lego e uno smartphone sono componenti di un dispositivo che rileva e quantifica gli agenti nervini. Credito:American Chemical Society
Ma i ricercatori avevano anche bisogno di uno spazio a tenuta di luce per ottenere una buona lettura sulla fotocamera. Hanno considerato la stampa 3D di una scatola, ma si è reso conto che le stampanti 3D e i materiali utilizzati in esse possono essere inaccessibili, irregolare o dai costi proibitivi in alcune parti del mondo. Fu allora che Pedro Metola, un assistente professore clinico presso UT, pensato di usare i Lego.
"I Lego sono gli stessi ovunque tu vada, " ha detto Metola.
Le uniche altre apparecchiature necessarie sono una luce ultravioletta e una piastra di prova standard da 96 pozzetti. La soluzione è economica, portatile e regolabile al volo.
