Sensori di carbonio modificato per individuare particelle cancerose

Già nel 2006 alcuni ricercatori avevano intuito che i cani potessero essere in grado di individuare un tumore annusando il respiro di un individuo affetto. Di recente due team di ricerca separati hanno fatto grandi progressi in questo campo. Il gruppo guidato da Hossam Haick dell’Israel Institute of Technology di Haifa, come riporta Nano News, usando rilevatori nanoscale arrays, ha riprodotto mediante uno strumento meccanico, la capacità di individuare un tumore “annusando” il respiro di una persona ammalata, al pari di quanto si verifica con i cani.

Per realizzare tale strumento, sono stati impiegati nano tubi di carbonio chimicamente modificati per creare un sensore multicomponente capace di discriminare un alito sano da uno caratteristico di un paziente affetto da tumore al polmone.

E’ stato così dimostrato che la resistenza elettrica dei nanotubi di carbonio, rivestiti da uno strato di materiale organico non polimerizzato, cambia sostanzialmente quando molecole organiche non polari, come quelle presenti nel respiro, passano nei nanotubi.

Grazie a tecniche computazionali è stato possibile registrare e decifrare i complessi segnali raccolti dallo strumento, che, una volta schematizzati in un grafico danno origine ad un vero e proprio profilo molecolare, graficamente differente a seconda dello stato di salute del paziente. Questo stesso strumento è stato in grado di dare promettenti risultati discriminando con una notevole precisione ratti sani e ratti affetti da insufficienza renale cronica.

Un secondo gruppo guidato da Silvano Dragonieri dell’Università di Bari, come riporta la rivista Lung Cancer, ha invece usato un “naso” elettronico basato su un nanoarray commerciale per discriminare l’alito di pazienti affetti da carcinoma al polmone a grandi cellule da quelli affetti da malattia polmonare cronica ostruttiva.

Con un approccio diverso, il gruppo di ricerca ha impiegato un naso elettronico ampiamente usato nell’industria chimica e della trasformazione alimentare, che utilizza un sensore nanocomposito realizzato per individuare i composti organici nell’aria. Nella ricerca sono stati raccolti campioni del respiro di 10 pazienti affetti da carcinoma al polmone del tipo “a grandi cellule”, di 10 affetti da malattia polmonare ostruttiva cronica e di 10 pazienti sani. I campioni sono stati poi analizzati con il naso elettronico, mediante il software statistico in dotazione. Così come le impronte digitali, i tre tipi di campioni sono risultati chiaramente distinguibili, senza alcuna ambiguità: un risultato che potrebbe giustificare un trial per determinare se il sistema possa essere realmente impiegato in clinica.