Un team internazionale che coinvolge la Nottingham Trent University e l'Australian National University (ANU) ha sviluppato uno "scaffold" di nanoparticelle 3-D che sarà in grado di rilevare una concentrazione molto bassa di molecole disciolte nell'aria.

I ricercatori affermano che questo è un grande passo avanti verso la misurazione dei biomarcatori, minuscole molecole che svolgono un ruolo nelle malattie, in ambienti gassosi come il respiro.

Lo scaffold include combinazioni uniche di nanoparticelle metalliche e semiconduttrici, ciascuno migliaia di volte più piccolo di un capello umano, che possono essere incorporati in sensori ultra-piccoli.

Questi sensori potrebbero quindi essere integrati in semplici e piccole diagnostiche tascabili, quale, se viene rilevato un rischio, darebbe all'utente un avvertimento e lo esorterebbe a consultare un medico e ulteriori test il prima possibile.

I sensori ottici odierni utilizzano materiali di rilevamento che cambiano colore, quando sono esposti ad un'alta concentrazione di biomarcatori intrappolati in un mezzo liquido, come l'urina per i test di gravidanza o il sangue per le malattie croniche.

Precedenti ricerche hanno dimostrato che i biomarcatori che indicano condizioni gravi come il diabete e il cancro, si trova anche nel respiro. Però, la loro concentrazione è notevolmente ridotta e i sensori ottici di oggi non sono in grado di misurarli.

Si spera che i materiali ultrasensibili progettati aiutino le persone a evitare lo sviluppo di malattie croniche, aumentare i tassi di sopravvivenza e ridurre significativamente i costi associati nei sistemi sanitari.

Potrebbe anche aiutare a eliminare la necessità di procedure di test invasive, come gli esami del sangue.

Si prevede che le persone con una storia familiare di malattie croniche potrebbero voler utilizzare i sensori, che potrebbe essere personalizzato per controllare malattie specifiche.

"La cosa buona del respiro è che è pieno di biomarcatori che potrebbero aiutarci a rilevare malattie croniche, ma la loro concentrazione è così piccola in ambienti gassosi, ", ha affermato il Professore Associato Mohsen Rahmani, un membro della Royal Society Wolfson Fellow nel dipartimento di ingegneria della Nottingham Trent University.

Ha detto:"Finora il problema è stata la mancanza di un rilevatore affidabile. Il nostro nuovo materiale, però, sarebbe in grado di rilevare una bassa concentrazione di biomarcatori che si muovono liberamente all'interno di questi ambienti.

"Il nostro materiale di rilevamento non avrà bisogno di batterie, cavi o apparecchiature di laboratorio grandi e costose. Questo apre la strada alla prossima generazione di sensori tascabili in grado di diagnosticare in modo rapido e affidabile le malattie in fasi molto precoci, semplicemente soffiandoci sopra."

Il professor Antonio Tricoli dell'Australian National University e co-presidente del programma della grande sfida dell'ANU Our Health in our Hands, ha aggiunto:"Oltre al potenziale per lo sviluppo di kit di rilevamento del respiro, questi materiali ultra-piccoli potrebbero anche essere integrati nei cerotti cutanei per tracciare piccole concentrazioni di biomarcatori volatili traspirati dalla nostra pelle. Ciò potrebbe consentire di tenere traccia della nostra salute in tempo reale".

Sulla rivista è stato pubblicato uno studio che dimostra lo sviluppo del nano scaffold 3-D ultrasensibile Materiale avanzato .