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Covid-19: Maschere facciali stampate in 3D per lo screening di massa
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Gli scienziati stanno sviluppando una maschera facciale prodotta utilizzando la stampa 3D che può testare grandi gruppi di persone per il Coronavirus in trenta minuti.
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L'approccio unico potrebbe aiutare a contenere l'insorgenza della malattia e consentire uno screening di massa che determini se una persona è contagiosa o meno prima della comparsa dei sintomi
Questa maschera a basso costo, che sarà presto sperimentata presso l'Università di Leicester nel Regno Unito, è stata originariamente sviluppata per la diagnosi rapida della tubercolosi (TBC). I ricercatori dicono che il dispositivo ha il potenziale per salvare milioni di vite in tutto il mondo ogni anno attraverso la diagnosi precoce di una serie di gravi infezioni e malattie respiratorie.
Utilizza una semplice maschera facciale a becco d'anatra adattata con strisce stampate in 3D che possono intrappolare i microbi espirati mentre la maschera viene indossata per 30 minuti. L'uso della maschera per lo screening del Coronavirus potrebbe permettere di controllare gruppi molto grandi in una sola volta, aiutando potenzialmente a frenare la diffusione del virus e prevenendo lunghe permanenze in quarantena. La diagnosi attuale prevede il prelievo di tamponi dalla gola e dal naso e di campioni respiratori più profondi. I campioni vengono inviati in laboratori sicuri per i test, che possono richiedere fino a 72 ore.
Mike Barer, professore di microbiologia clinica all'Università di Leicester, ha detto:
"Il coronavirus si diffonde dalla bocca, dalla gola e dal sistema respiratorio degli individui infetti. Questo nuovo approccio è eccitante perché potrebbe aiutarci a determinare se una persona è contagiosa o meno, anche prima della comparsa dei sintomi del virus"
Ha aggiunto:
"Misurare quanto del virus viene espirato utilizzando il metodo del campionamento con maschera ci permetterà di confrontare i livelli del virus espirato da diversi individui e potrebbe aiutarci a concentrare gli sforzi di controllo sulla prevenzione della diffusione. La maschera può essere facilmente elaborata in qualsiasi laboratorio di diagnostica virale standard. Uno sviluppo di successo di questo approccio potrebbe essere trasformativo"
L'Università di Leicester ha assegnato al team una borsa di ricerca di 20.000 sterline (22.800 euro) come parte dell'impegno globale per la gestione dell'epidemia di Coronavirus. Le sperimentazioni saranno condotte presso l'Università di Leicester in collaborazione con il Servizio Sanitario Nazionale del Regno Unito e, ove possibile, con partner internazionali. In primo luogo si rivolgeranno a pazienti con altre infezioni da virus respiratorio e confronteranno le maschere con i risultati standard del tampone per la gola. In caso di successo, il team spera di iniziare gli studi con le infezioni da Covid-19 entro poche settimane.
Maschere a basso costo
Il materiale per ogni maschera costa attualmente meno di 2,50 € con gli inserti stampati singolarmente in 3D. Se prodotte su scala industriale, le maschere di campionamento costerebbero solo pochi centesimi. La tecnologia utilizzata dai servizi del NHS TB di Leicester dovrebbe essere lanciata in altri due ospedali del Regno Unito entro sei mesi. Le maschere consentono di effettuare test a domicilio e saranno particolarmente utili per aiutare le comunità difficili da raggiungere in luoghi come l'India, il Sudafrica e il Bangladesh, dove la tubercolosi è diffusa.
La tubercolosi viene solitamente diagnosticata con un esame del sangue, una radiografia del torace, un campione di catarro e, in alcuni casi, una broncoscopia. Spesso quando questi sintomi sono presenti, l'infezione è già presente nel corpo da alcune settimane e la persona può averne infettati molti altri. A differenza di un esame del sangue, che non è in grado di distinguere tra TBC attiva e dormiente, la nuova maschera permette di individuare rapidamente i batteri.
Il dispositivo è semplice e facile da usare, e non richiede un'indagine invasiva per raccogliere campioni di espettorato dal profondo dei polmoni attualmente utilizzati nella diagnosi della TBC. I ricercatori hanno lavorato in collaborazione con un team dell'Università di Pretoria in Sud Africa per campionare 24 persone con TB confermata durante un periodo di 24 ore. Lo studio ha mostrato che l'86,5% dei pazienti è risultato positivo alla TBC attraverso l'uso della maschera, rispetto al 20,5% dell'espettorato. In un ulteriore studio su 20 pazienti con sintomi di TBC, quattro pazienti con espettorato negativo sono risultati positivi alla maschera. La presenza di TBC è stata rilevata nel loro espettorato solo sei settimane dopo.
Lo studio ha anche scoperto che la TB infettiva è stata espirata e diffusa quando i pazienti erano addormentati, dimostrando che non è necessario tossire per diffondere l'infezione. Il Professor Barer ha aggiunto:
"È la prima volta che l'espirazione da potenziali pazienti affetti da tubercolosi può essere catturata in modo così rapido e semplice. Questa ricerca pionieristica offre l'opportunità di salvare migliaia di vite ogni anno in tutto il mondo grazie alla diagnosi precoce di una malattia curabile: è un'esperienza che cambia il mondo". Il fatto che la maschera sia un'opzione a basso costo e più accurata per individuare la TBC viva prima che appaia nell'espettorato ha enormi implicazioni per la diagnosi precoce della malattia e per i pazienti che hanno accesso più precocemente al trattamento"
La tubercolosi è la più grande causa di morte infettiva a livello globale, colpendo ogni anno fino a 323.000 persone in Europa e oltre 10 milioni di persone in tutto il mondo.
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