Un’identificazione rapida delle tossine aerotrasportate

La minaccia di terrorismo e l'uso criminale di agenti biologici e di virus rappresentano due pericoli costanti nel corso dei quali il numero di persone colpite e la portata dei danni provocati dipendono da numerosi fattori, tra cui l'agente scelto, la concentrazione e il tempo di azione prima dell'adozione di adeguate misure.

Grazie ai finanziamenti dell'UE, il progetto BIO-PROTECT (Ionisation-based detector of airborne bio-agents, viruses and toxins for fast-alert and identification) sta sviluppando la tecnologia necessaria. Il sistema si basa sul rilevamento di bioaerosol (ovvero l'individuazione di particelle aerotrasportate contenute o rilasciate da organismi viventi), seguito dall'identificazione degli agenti mediante i processi di ionizzazione e di analisi spettrale.

A oggi, gli scienziati hanno potenziato le modalità di recupero dei bioaerosol, riducendo le dimensioni del dispositivo di raccolta per renderne possibile l'integrazione in un sistema portatile. Il dispositivo di primo intervento (ENVI BioScout, attualmente brevettato) era costituito da un'unità trasportabile e indipendente, basata su una combinazione di tre funzioni in un unico strumento: monitoraggio continuo dell'aria ambiente, sistema di allerta immediata e conseguente raccolta automatica di campioni di aria.

I test sul campo sono stati rigorosi e accurati. Sono stati completati i primi test sul secondo dispositivo, che comprendevano il rivelamento dei composti di interferenza e la facilità d'uso.

Il biorilevamento si basa su un sistema di gascromatografia-spettrometria di mobilità ionica (GC-IMS) in miniatura in grado di identificare e di separare piccolissime quantità di numerose molecole organiche, nonché tutti i tipi di bioagenti oggetto di interesse dall'aerosol. È stata inoltre creata un'unità basata su una combinazione tra il processo di preconcentrazione e il processo di pirolisi, che consentono di isolare un campione umido e di prepararlo all'utilizzo con il sistema GC-IMS.

Il consorzio dell'iniziativa BIO-Protect è stato in grado di dimostrare la capacità del sistema accoppiato pirolisi - IMS di offrire spettri riproducibili a partire da campioni di bioagenti nel dispositivo di raccolta. È stata anche sviluppata un'interfaccia più avanzata, ma anche più semplice. Al contempo, un software di analisi di modelli di autoapprendimento, basato sulla riproducibilità, rendeva possibile una distinzione dei pericoli mediante il confronto tra i vari spettri.

È avvenuta un'ampia divulgazione attraverso il sito web del progetto, workshop, conferenze e un video. Il portale della community di utilizzatori BIOPROTECT contiene video tutorial e una guida per gli utenti.

La tecnologia BIO-Protect può facilitare gli interterventi di biosicurezza rapidi fino all'arrivo del personale qualificato oppure fornire istruzioni dettagliate basate sulla valutazione dei dati tramite collegamenti internet. Tale soluzione, in grado di mobilizzare il pubblico e di scongiurare il panico, potrebbe rivelarsi un vero e proprio sistema salvavita.