Quel Naso Elettronico Made In Italy
Che Cattura L’”Immagine Olfattiva”
Il “padre” del dispositivo, più potente e affidabile di quello dei mammiferi, illustra le applicazioni in medicina
Il naso elettronico, esente da raffreddori e altri imprevisti biologici e quindi più affidabile di quello naturale, si basa su sensori chimici che emettono impulsi elettrici elaborati da un computer opportunamente programmato. Identifica odori semplici, portati anche da una sola molecola volatile, e complessi, prodotti da cocktail di centinaia di molecole volatili. Come il naso dei mammiferi, anche quello elettronico, elabora una “immagine olfattiva”, il mix di impulsi proveniente dai recettori o dai sensori che poi rimane associato a ciò che è stato appena annusato. Per funzionare quindi, sia il naso naturale che quello artificiale, non devono individuare le caratteristiche chimiche delle molecole volatili.
Il primo prototipo nasce in Italia negli anni 80 ad opera di Krishna C.Persaud e George H.Dodd. Ma è presso il Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell’università di Tor Vergata, in collaborazione con il Dipartimento di Scienze e tecnologie chimiche che nel 1995 vede la luce il primo naso elettronico. La “narice” è una matrice di 8 sensori al quarzo, inseriti in oscillatori elettronici ricoperti, ciascuno, di metallo porfirine, molecole presenti nell’emoglobina. Quando le specie chimiche presenti nell’ambiente si legano in maniera reversibile alle porfirine, i quarzi, si appesantiscono, variando la loro frequenza di oscillazione. E’ l’analisi di tali variazioni, generalmente tutte diverse tra loro, a determinare la cosiddetta “immagine olfattiva”Sviluppi futuri riguarderanno la miniaturizzazione del naso elettronico fino ad un unico chip di silicio, peraltro già in uno stadio avanzato di progettazione.
In campo medico sono numerosi gli esempi di sperimentazioni tuttora in corso, nelle quali il naso elettronico si è rivelato molto utile, affiancato a strumenti di diagnosi già affermati:
a)analisi dell’espirato per lo studio e la diagnosi del tumore al polmone, b) analisi dell’odore della pelle, per l’individuazione di melanomi, c) analisi dell’odore delle urine per lo studio e la diagnosi del tumore alla prostata ed alla vescica, d) rilevazione del cancro alla mammella, ecc.
Le grandi potenzialità del naso elettronico in medicina risiedono nella possibilità di condurre esami indolori per patologie, come il tumore, in cui manca un marker da poter cercare. Le esperienze eseguite presso alcuni ospedali hanno portato allo sviluppo di un protocollo per l’analisi dell’espirato di facile utilizzo. L’espirato viene raccolto in sacchetti di materiale inerte e poi analizzato con il naso elettronico. Ovunque sia presente un odore o specie chimiche volatili anche non odorose, il naso elettronico può avere un ruolo determinante per la loro rivelazione e classificazione. Si spiega così l’interesse crescente per questo strumento anche in altri ambiti applicativi quali: agroalimentare, ambiente, spazio, trasporti, biologia, ecc.
Università di Tor Vergata, Dip.Ingegneria Elettronica
Arnaldo D’Amico – 5-2-2013
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