Una semplice pompa a pressione, fatto di palloncini e calze di nylon, darà a più persone in più luoghi la possibilità di testare i contaminanti dell'acqua e analizzare i campioni di sangue.

Il dispositivo ingegnoso, svelato sulla rivista Lab on a Chip, costa solo $ 2 ma funziona quasi come le sue costose e ingombranti controparti di laboratorio, senza la necessità di un laboratorio ad alta tecnologia.

La creazione e il test della pompa fai-da-te è stata una collaborazione tra i ricercatori dell'RMIT e il Walter and Eliza Hall Institute. Insieme hanno progettato la pompa e ne hanno dimostrato la fattibilità nei test per rilevare i parassiti acquatici e le cellule cancerose, e studiare le malattie vascolari.

Uno strumento da campo tanto necessario

Le pompe sono utilizzate per far fluire campioni biologici attraverso dispositivi microfluidici, consentendo di identificare il loro contenuto utilizzando un microscopio.

Il professore associato parassitologo Aaron Jex del Walter and Eliza Hall Institute è un ricercatore leader nella qualità dell'acqua globale e negli interventi di salute pubblica, ed è stato coautore dello studio.

Ha affermato che l'eccitante innovazione potrebbe portare alla capacità di testare e diagnosticare i pazienti per agenti patogeni infettivi e microrganismi acquatici presso il punto di cura.

"I microrganismi parassiti hanno un impatto importante nelle comunità povere nelle regioni tropicali e subtropicali di tutto il mondo, ma anche nei paesi sviluppati tra cui l'Australia, "Ha detto il professore associato Jex.

"C'è un urgente bisogno di strumenti sul campo, strumenti diagnostici a basso costo che lavorano in condizioni difficili, ambienti a volte remoti e spesso complessi, molto diverso da un laboratorio incontaminato.

"Per quanto semplice possa sembrare, questo dispositivo si adatta molto bene a queste esigenze e potrebbe avere un grande impatto."

Ispirazione sorprendente

L'ingegnere e autore principale di RMIT, il Dr. Peter Thurgood, ha affermato che il team ha preso ispirazione per la semplice invenzione dai palloni da calcio, che trattengono grandi pressioni quando rinforzate.

"Abbiamo iniziato con palloncini in lattice di base, poi si rese conto che le normali calze in nylon ed elastan potevano essere un abbinamento perfetto per rinforzarle, consentendo loro di mantenere una pressione significativamente più elevata e funzionare come pompe, " ha detto il dottor Thurgood.

"Semplicemente avvolgendo tre strati di calze attorno al palloncino in lattice siamo stati in grado di aumentare la sua pressione interna di un fattore 10, abbastanza per eseguire molte analisi dell'acqua o del sangue che di solito richiederebbero grandi, pompe costose."

Applicazioni promettenti

La pompa a palloncino è stata testata come dispositivo diagnostico point-of-care per il rilevamento di concentrazioni molto basse di cellule tumorali bersaglio in campioni liquidi, e trovato a lavorare.

La biologa e co-autrice di RMIT, la dott.ssa Sara Baratchi, ha affermato che ha anche applicazioni promettenti per la diagnosi precoce della malattia, a casa o nello studio medico.

"La forza idrodinamica del liquido prodotta dal pallone rinforzato è stata sufficiente per isolare le cellule per lo studio, che è stato davvero sorprendente per una pompa da $ 2, " disse il dottor Baratchi.

L'ingegnere RMIT e capo progetto Dr. Khashayar Khoshmanesh ha affermato che l'applicazione più diffusa della microfluidica è stata limitata dal costo e dalle dimensioni delle apparecchiature.

"Riprogettando sofisticati dispositivi microfluidici in dispositivi semplificati, possiamo massimizzare il loro raggio d'azione e le loro applicazioni, " ha detto il dottor Khoshmanesh.

Gli esperimenti hanno mostrato che la pompa a palloncino rinforzata potrebbe essere utilizzata per far funzionare dispositivi microfluidici per diverse ore senza una significativa perdita di pressione. La pompa si adatta facilmente anche all'interno di un'incubatrice e può essere lasciata durante la notte.