I microsensori consentono il rilevamento delle malattie in tempo reale / Microsensors enable real-time disease detection

I microsensori consentono il rilevamento delle malattie in tempo reale / Microsensors enable real-time disease detection

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Una sonda a fibra ottica con strutture di rilevamento microstampate in 3D viene immersa in un campione liquido, dove l'emissione indotta dalla luce rivela i cambiamenti nell'ambiente chimico in tempo reale  /  A fibre-optic probe with 3D micro-printed sensing structures is immersed in a liquid sample, where light-induced emission reveals changes in the chemical environment in real time -

La diagnosi ed il monitoraggio di malattie come il cancro potrebbero essere rivoluzionati grazie a sensori microscopici in grado di effettuare misurazioni multiple simultaneamente.

Un gruppo dell'Istituto di Fotonica e Rilevamento Avanzato dell'Università di Adelaide e dell'Università di Stoccarda  ha collaborato allo sviluppo dei sensori utilizzando la tecnologia di microstampa 3D ultraveloce. 

I sensori, stampati direttamente sulle punte delle fibre ottiche, rilevano specifici biomarcatori monitorando simultaneamente molteplici segnali, tra cui variazioni di temperatura e di composizione chimica. Il lavoro è descritto in dettaglio nella rivista Advanced Optical Materials.

"Questa scoperta potrebbe portare a strumenti medici di nuova generazione in grado di tracciare le malattie, guidare i trattamenti e monitorare il corpo in tempo reale", ha affermato il responsabile della ricerca, il professore associato Shahraam Afshar. "I sensori sono in grado di fornire informazioni affidabili e chiare sulla presenza di malattie in modo minimamente invasivo. Ciò apre la strada a strumenti più intelligenti in ambito sanitario, nel monitoraggio ambientale e nella tecnologia indossabile."

I ricercatori hanno impiegato diversi anni per sviluppare questa tecnologia, che utilizza la luce per rilevare a livello molecolare i cambiamenti correlati al cancro nell'organismo.

"Le molecole emettono luce quando entrano in contatto con un sottoprodotto del cancro. La quantità di luce emessa dipende dalla concentrazione delle cellule tumorali. Inserendo i sensori nei tessuti e misurando la quantità di luce emessa, riteniamo di poter determinare la presenza del cancro", ha affermato il professore associato Afshar, membro dell'Istituto di Fotonica e Rilevamento Avanzato dell'Università di Adelaide.

Il gruppo ha affermato che il loro sviluppo è significativo in quanto si basa su metodi esistenti che misurano un biomarcatore alla volta.

"È molto difficile misurare o rilevare simultaneamente diversi segnali provenienti da un ambiente vivente come il corpo umano", ha affermato il professore associato Afshar. "Quando si può misurare un solo biomarcatore alla volta, è difficile determinare se la causa del cambiamento sia un tumore od un altro problema. Ecco perché il nostro metodo è così rivoluzionario, perché ci permette di fornire immediatamente informazioni precise ai professionisti del settore medico."

La ricerca beneficerà di un recente finanziamento di 1,32 milioni di dollari australiani concesso dall'Australian Research Council nell'ambito del programma Linkage Infrastructure, Equipment and Facilities, che contribuirà alla creazione di un impianto di micro e nanostampa ad alta precisione presso l'Università di Adelaide.

ENGLISH

The diagnosis and monitoring of diseases like cancer could be transformed with microscopic sensors capable of taking multiple measurements simultaneously.

A team from Adelaide University’s Institute for Photonics and Advanced Sensing and the University of Stuttgart collaborated on the development of the sensors using ultrafast 3D micro-printing technology. 

The sensors, printed directly onto the tips of optical fibres, target specific biomarkers while simultaneously monitoring multiple signals, including temperature and chemical changes. The work is detailed in Advanced Optical Materials.

“This breakthrough could lead to next-generation medical tools that track disease, guide treatment and monitor the body in real time,” said research lead Associate Professor Shahraam Afshar. “The sensors are able to provide reliable and clear information about the presence of disease in a minimally invasive way. This opens the pathway for smarter tools in healthcare, environmental monitoring and wearable technology.”

The researchers have spent several years developing this technology, which uses light to detect cancer-related changes in the body at the molecular level.

“Molecules emit light when they come into contact with a by-product of cancer. The amount of light they emit depends on the concentration of the cancer cells. By inserting the sensors into tissue and measuring the amount of light emitted, we believe we can determine the presence of cancer,” said Associate Professor Afshar, a member of Adelaide University’s Institute for Photonics and Advanced Sensing.

The team said their development is significant as it builds upon existing methods that measure one biomarker at a time.

“It’s very difficult to measure or detect different signals coming from a living environment such as the human body simultaneously,” said Associate Professor Afshar. “When you can only measure one biomarker at a time, it’s hard to determine if the cause of the change is cancer or another issue. This is why our method is so revolutionary, as it enables us to provide precise information immediately to medical professionals.”

The research is set to benefit from a recent $1.32m Australian Research Council Linkage Infrastructure, Equipment and Facilities grant, which will help to establish a high-precision micro and nano printing facility at Adelaide University.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/microsensors-enable-real-time-cancer-detection?rcip=giuseppecotellessa%40libero.it&utm_campaign=Daily%20Bulletin%20-%20240326%20-%20Tuesday&utm_content=&utm_term=https%3A%2F%2Fwww.theengineer.co.uk%2Fcontent%2Fnews%2Fmicrosensors-enable-real-time-cancer-detection&utm_medium=email&utm_source=The%20Engineer