Tampone intelligente autoregolante stampato in 3D sviluppato per il test coronavirus Covid-19

Il tampone intelligente autoregolante stampato in 3D, che potrebbe essere utilizzato per i test coronavirus Covid-19, è stato creato dai ricercatori dell’Università di Wolverhampton. Offre maggiori livelli di comfort a coloro che vengono testati grazie al suo esclusivo design restringente, potrebbe aiutare a affrontare potenziali carenze di tamponi nei prossimi mesi in quanto può essere stampato su richiesta.
Il team di ricercatori della School of Engineering composto da Arun Arjunan, John Robinson, Ahmad Baroutaji e Suhaib Zahid, ha sviluppato per la prima volta il tampone di taglia unica per rinofaringe (la parte superiore della gola dietro il naso) utilizzando i concetti di meccanica meta-materiali. Ciò consente al tampone intelligente stampato in 3D di navigare attraverso la cavità nasale con uno stress significativamente inferiore sui tessuti circostanti.
Le diagnosi di coronavirus Covid-19 sono attualmente confermate utilizzando un test che si basa su tamponi rinofaringei, molti paesi stanno ora affrontando la carenza di questi tamponi e la carenza diventerà ancora più critica nei prossimi mesi a causa dell’aumento dei test e delle preoccupazioni globali per una seconda ondata di coronavirus Covid-19. Inoltre, non possono essere realizzati con materiali più comuni, come cotone e legno, poiché non dovrebbero influenzare l’acido ribonucleico (RNA) del campione raccolto.

Carenza globale di tamponi
La carenza globale di tamponi ha spinto il team a concentrarsi sulla possibilità di creare tamponi rinofaringei attraverso la stampa 3D presso i laboratori di ingegneria dell’Università. Il supporto è stato fornito anche da Formlabs GmbH per la stampa dei campioni di prova.
Arun Arjunan, il suo interesse di ricerca è nello sviluppo di tecniche avanzate di produzione additiva per la fabbricazione di metamateriali con proprietà meccaniche, ausiliarie, acustiche o biologiche senza precedenti o rare, ha affermato:
«Questa ricerca è il primo passo per avviare un processo aperto e collaborativo per migliorare notevolmente i concetti esistenti nei tamponi nasofaringei utilizzando i principi della fabbricazione digitale e dei metamateriali. L’opportunità di concepire digitalmente e stampare tamponi in 3D consente l’incorporazione di caratteristiche geometriche che possono potenzialmente ridurre il disagio del paziente. La nostra esperienza di ricerca nella produzione additiva e nei metamateriali ha portato a questo proposito allo sviluppo di tamponi nasofaringei auxetici che possono restringersi sotto resistenza assiale. Ciò consente al tampone di navigare attraverso la cavità nasale con uno stress significativamente inferiore sui tessuti circostanti; in confronto, un materiale tradizionale tenderà ad espandersi sotto carico assiale provocando disagio e stress nei tessuti circostanti».
La produzione additiva di materiali funzionali, una delle aree di ricerca su cui si concentra la School of Engineering è lo sviluppo di meta-materiali e meta-biomateriali stampati in 3D, che è la base di questo studio. “Meta” indica che le caratteristiche del materiale sono al di là di ciò che è comunemente visto in natura.
Il processo di tamponamento attualmente può essere molto scomodo in quanto il tampone deve essere inserito a diversi centimetri di profondità. La testa del tampone non può tenere conto della variazione nella cavità nasale, aumentando il disagio per i bambini e gli anziani.
I tamponi nasali utilizzati per il test coronavirus Covid-19 sono progettati specificamente, hanno un piccolo pennello all’estremità che raccoglie muco e un gambo cavo per trattenerlo. Poiché la necessità di test diagnostici coronavirus Covid-19 aumenta in tutto il mondo, la questione di come incrementare la produzione di questi tamponi nasali è diventata fondamentale.
I ricercatori hanno detto che renderanno disponibili pubblicamente i dati completi del progetto in modo che qualsiasi istituzione o paese possa produrli su richiesta. Arun Arjunan sulle fasi successive del progetto ha aggiunto:
«Ora abbiamo convalidato il concetto su scala di laboratorio, successivamente, dobbiamo completare un’ampia caratterizzazione meccanica e biologica del tampone per garantire la sicurezza. I dati saranno utilizzati per migliorare ulteriormente il design del tampone e ottimizzarlo per il processo di stampa 3D per un’efficiente produzione di massa; in seguito saranno eseguiti test dei tamponi nel mondo reale in collaborazione con i partner sanitari. È probabile che lo studio richieda altri sei mesi prima di poter essere utilizzato nei centri di test, tuttavia i benefici del tampone vanno oltre la crisi del coronavirus Covid-19 poiché questi tamponi intelligenti sono superiori ai tamponi tradizionali perché riducono significativamente il disagio del paziente e possono essere stampati su richiesta».

Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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