I ricercatori dell'Università di Toronto Engineering hanno sviluppato un minuscolo "riscaldatore" - delle dimensioni di una pillola - che potrebbe consentire alle regioni del mondo con risorse limitate di testare le malattie infettive senza la necessità di una formazione specializzata o di costose attrezzature di laboratorio.

La tecnologia regola la temperatura dei campioni biologici attraverso diverse fasi di test diagnostici, che è fondamentale per l'accuratezza dei risultati dei test.

"La precisione e la flessibilità del nostro riscaldatore apre le porte a un futuro di kit diagnostici fai-da-te, " dice il dottorando Pranav Kadhiresan, che ha sviluppato il dispositivo insieme a Ph.D. candidato Buddhisha Udugama, sotto la supervisione del professor Warren Chan.

"Potremmo combinare la semplicità di un set di chimica del liceo con la precisione di strumenti di laboratorio all'avanguardia, " aggiunge Kadhiresan. La tecnologia alla base dell'invenzione del riscaldatore miniaturizzato del team è descritta in un articolo pubblicato sulla rivista di Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS) .

In un tipico test diagnostico per agenti patogeni infettivi, sono coinvolti più passaggi di regolazione della temperatura. La capacità di controllare la temperatura è particolarmente importante nelle aree in cui l'accesso a grandi strutture di ricerca è limitato.

"La mancanza di elettricità aggiunge uno strato di complessità, " dice Udugama. "Il nostro riscaldatore in miniatura si occupa di questo. Può essere utilizzato in varie impostazioni per rilevare virus senza bisogno di elettricità. Se dovessimo riassumere i vantaggi della nostra tecnologia, sarebbe accessibilità, portabilità e precisione."

L'esterno della tavoletta riscaldante è composto da uno stampo acrilico non reattivo che incapsula litio, un elemento reattivo che si trova comunemente nelle celle delle batterie. Quando sciolto in acqua, il litio reattivo interagisce con la soluzione per rilasciare calore e gas idrogeno. Ciò si traduce in un aumento della temperatura per un lungo periodo di tempo.

I ricercatori hanno osservato che la riproducibilità del profilo di temperatura è controllata dal rilascio costante di gas, che è dettata dalla forma dello stampo al litio. Dopo aver testato più forme dello stampo al litio, dai cerchi ai triangoli, hanno trovato la forma a stella, misura solo 8 millimetri di diametro, per essere il più ideale per un riscaldamento preciso.

Il consolidamento di più passaggi in un unico tablet significa anche che non è necessaria una formazione specializzata per eseguire alcun test diagnostico, riducendo la possibilità di errore umano e rendendo il dispositivo accessibile al pubblico.

"Le compresse sono convenzionalmente utilizzate per farmaci come le aspirine. Ma ora abbiamo sviluppato una serie di compresse e pillole in grado di diagnosticare malattie, "dice Chan.

"In combinazione con la tecnologia degli smartphone, tutti avrebbero un sistema portatile in grado di tracciare, monitorare e diagnosticare le infezioni. Questo è fondamentale per prevenire la diffusione delle malattie".