Una collaborazione a tre tra South Australia, Il Texas e l'Etiopia utilizzano la tecnologia stampata in 3D e l'innovazione del design per diagnosticare in modo efficiente una malattia mortale che infetta un milione di persone ogni anno.

Il kit per diagnosticare la leishmaniosi è in fase di sperimentazione questo mese dall'Armauer Hansen Research Institute (AHRI) ad Addis Abeba, Etiopia, come parte di un programma per rivoluzionare il modo in cui le malattie vengono testate e trattate.

Lavorando con l'incubatore virtuale di malattie infettive di Austin PandemicTech e il New Venture Institute (NVI) presso la Flinders University di Adelaide, Sud dell'Australia, Il Dr. Endalamaw Gadisa è stato in grado di iterare rapidamente la sua conoscenza di un modo migliore per testare la leishmaniosi in un design pratico ed economico.

La leishmaniosi è una malattia parassitaria diffusa attraverso i morsi dei flebotomi. L'Organizzazione Mondiale della Sanità stima che fino a 1 milione di nuovi casi e 30, 000 decessi si verificano ogni anno, di solito tra le persone malnutrite che vivono in condizioni di povertà e/o insalubri. Sebbene possa portare a ulcere e morte, la leishmania è curabile se diagnosticata e trattata precocemente.

Il Dr. Gadisa di Addis Abeba ha identificato diverse difficoltà nei test per la malattia in Etiopia, portando alla necessità di apparecchiature diagnostiche più efficaci e pratiche. Le difficoltà con il sistema attuale includono il costo di un mezzo liquido (reagente) utilizzato per i test, le fragili provette utilizzate per conservare il reagente, la sfida di visualizzare i campioni sotto i microscopi disponibili, e il tempo necessario per ottenere risultati, che può durare più di una settimana.

Ha sviluppato un progetto per una provetta che richiede molto meno reagente (10 microlitri contro 25 millilitri) e potrebbe fornire risultati in appena tre giorni, ma gli mancava la capacità di costruire il suo prototipo ad Addis Abeba.

Andrew Nerlinger, il direttore di PandemicTech ad Austin, offerto di lavorare con il Dr. Gadisa come uno dei progetti pilota originali dell'incubatore, e poi ha portato il problema a Matt Salier, il direttore del New Venture Institute della Flinders University nel South Australia.

"Quando alla fine ho descritto il progetto a Matt Salier durante la conferenza South by Southwest nel marzo 2017, si è offerto di collaborare e mi ha presentato a Raphael Garcia di NVI, che alla fine ha lavorato direttamente con il Dr. Gadisa e me su diverse iterazioni di design che hanno portato al prototipo raffigurato nelle foto più recenti, " ha detto Nerlinger.

Il New Venture Institute si trova nel Tonsley Innovation Precinct, un'ex fabbrica di automobili trasformata in un polo produttivo avanzato ad Adelaide, una città gemella di Austin.

Salier ha detto che la relazione con la città gemellata ha aiutato ad avviare la conversazione.

"Flinders NVI ha un ufficio nella nostra città gemella Austin da oltre quattro anni con il nostro partner locale, ranch tecnologico. Ho incontrato Andrew di Endura Ventures mentre stava fondando PandemicTech e abbiamo visto l'opportunità di applicare la nostra esperienza di progettazione e produzione innovativa a Tonsley, " ha detto Salier.

La prototipazione del progetto ha richiesto meno di quattro mesi ed è stata eseguita con la stampante 3D Stratasys Objet Connex di NVI. Ciò ha permesso di considerare diverse soluzioni attraverso un processo di Design-Thinking prima di scegliere quella più adatta da progettare su software CAD.

Salier ha affermato che il primo prototipo è stato creato utilizzando una resina liquida trasparente ed è stato prodotto in tre parti:un corpo principale che conterrà il fluido, un tappo di sughero per tappare il tubo di coltura, e un tappo inferiore rimovibile per pulire il tubo di coltura. Il corpo principale presenta un foro centrale in tutta l'unità, a cui si collegano le spine, una scelta progettuale che consente al tubo di coltura di essere riutilizzabile e pulibile.

Il design del corpo principale è stato perfezionato più volte per aumentare la chiarezza e la durata del corpo, la parte responsabile di consentire la diagnosi attraverso l'ispezione microscopica. Sono stati stampati materiali diversi per i tappi superiore e inferiore per garantire che potessero sigillare completamente il corpo principale pur rimanendo facilmente rimovibili per la pulizia e la sterilizzazione.

Il kit finito, che costa meno di A$5, 000 da sviluppare, è confezionato in una custodia Pelican standard con schiuma tagliata al laser all'università. Il pacchetto include anche speciali microscopi stampati in 3D che si collegano alla fotocamera di uno smartphone e convertono il telefono in un potente microscopio con ingrandimento 60x in grado di raccogliere foto per scopi diagnostici. Il microscopio è realizzato dalla startup educativa dell'Australia meridionale Go Micro, che si trova anche presso la Flinders University di Tonsley.

Nonostante Austin, Adelaide e Addis Abeba sono tutte più di 10, 000 km di distanza, Nerlinger ha affermato che la collaborazione economicamente vantaggiosa ha creato prototipi riutilizzabili di alta qualità a una frazione del costo tipico "per una malattia trascurata che causa un'immensa morbilità e mortalità negli ambienti più austeri e con risorse limitate del mondo".

"Siamo stati anche entusiasti del fatto che NVI fosse in grado di abbinare il Dr. Gadisa a una delle sue tecnologie, l'allegato microscopio utilizzato su uno smartphone in grado di leggere i risultati del test di leishmaniosi, " Egli ha detto.

"Il nuovo dispositivo di test consentirà a più pazienti di essere trattati prima e ridurrà il tempo necessario per ottenere una diagnosi. Potrà anche consentire agli operatori sanitari di fornire una diagnosi ai pazienti durante lo svolgimento di attività mediche nelle regioni remote spesso più colpite. dalla leishmaniosi.

"Se il test ha successo, esiste l'opportunità di costruire un'azienda di impatto sociale finanziariamente sostenibile attorno al kit di test che riunisce risorse dall'Etiopia e dall'Australia".

Salier ha affermato che progetti come questi erano esattamente il motivo per cui Flinders NVI si sforzava sempre di dimostrare come le nuove tecnologie e i modelli di business potessero affrontare i problemi su larga scala che la società deve affrontare.

"Non abbiamo bisogno di più software per risolvere problemi già risolti 10 volte, ciò di cui abbiamo bisogno è l'innovazione che abbia un impatto, che crea valore applicando nuovi approcci alle sfide globali."