Il monitoraggio e il monitoraggio di minacce biologiche o epidemie richiedono la capacità di eseguire test medici e di laboratorio sul campo durante un disastro o altre situazioni austere. Spesso in questi ambienti non sono disponibili costose apparecchiature di laboratorio, quindi è necessaria una tecnologia point-of-care poco costosa.

La carta ordinaria viene spesso utilizzata in queste situazioni, visto che costa poco portatile e ampiamente disponibile. Però, la carta pone alcuni problemi che ne ostacolano l'utilità. Nel numero di questa settimana di Biointerfasi ricercatori dell'Università del Maine segnalano una tecnica che migliora notevolmente le prestazioni delle tecnologie point-of-care basate su carta.

"La carta è una risorsa biodegradabile che può aiutarci ad affrontare più sfide future di quanto pensiamo, ", ha detto la co-autrice Caitlin Howell.

Nella loro ricerca, gli autori hanno rivestito la carta a basso costo con un sottile strato di polimero siliconico infuso con un liquido siliconico non tossico e poi hanno piegato la carta patinata in geometrie precise, creazione di dispositivi sul campo ampiamente migliorati per la concentrazione e l'analisi di campioni biologici. Sebbene la carta piegata sia stata utilizzata in passato per creare prodotti a basso costo, attrezzatura portatile per prove sul campo, si basa quasi sempre sulla tensione superficiale per spostare il liquido attraverso le fibre di carta.

Poiché queste fibre variano ampiamente in diametro e lunghezza, può verificarsi l'erogazione di volumi incoerenti di fluido al rivelatore, e sono comuni perdite fino al 50% del campione di fluido nei pori della carta. Anche, i pori della carta sono piccoli, impedendo il flusso di particelle di grandi dimensioni, come cellule del sangue e microbi, che influisce in modo significativo sulla precisione dei test.

Per affrontare questi problemi, la carta patinata crea uno strato superficiale scivoloso che impedisce ai materiali biologici, come batteri, di aderire in modo permanente alla carta e consente alle gocce di scivolare via senza lasciare tracce di liquido. Può essere piegato per creare piccole tazze per contenere campioni liquidi.

La carta patinata ha funzionato in modo molto più efficiente e affidabile rispetto a secco, carta non patinata, indipendentemente dal tipo di carta utilizzata, sia per il modo in cui le goccioline sono evaporate sia per il modo in cui scivolano facilmente dalla carta.

Un altro test ha coinvolto campioni di batteri vivi, E. coli e Staphylococcus aureus, posto nei bicchieri di carta e riscaldato per concentrare e coltivare i campioni. La carta patinata si è comportata molto meglio della carta comune per E. coli, con quasi il triplo del numero di batteri nei bicchieri di carta patinata rispetto ai bicchieri asciutti. I risultati per S. aureus non erano altrettanto buoni, però, quindi saranno necessarie ulteriori ricerche.