Quante volte avete evitato controlli medici per paura degli aghi? La vostra fobia potrebbe presto diventare un ricordo del passato. Un team dell’Università di Chicago ha sviluppato un dispositivo che diagnostica malattie semplicemente analizzando il respiro. Si chiama ABLE e funziona come un etilometro per la salute: soffi dentro un tubo e in 15 minuti ottieni risultati precisi quanto un prelievo di sangue. Il test del respiro rileva glucosio, batteri, virus e biomarcatori nell’aria che espiriamo ogni giorno. Dimensioni compatte, costo accessibile e zero invasività stanno per cambiare per sempre il modo di fare diagnosi.
Un concentratore di segnali invisibili
Bozhi Tian e il suo team hanno risolto il problema più spinoso della diagnostica respiratoria: i biomarcatori presenti nell’aria sono incredibilmente diluiti. Parliamo di concentrazioni di una parte per trilione, quasi impossibili da rilevare con tecnologie tradizionali.
ABLE supera questo ostacolo condensando l’aria espirata in goccioline liquide concentrate. Il dispositivo aspira il respiro attraverso una pompa, aggiunge vapore acqueo tramite un umidificatore e raffredda la miscela per provocare condensazione. Le molecole aeree si trasformano così in campioni liquidi testabili con strisce reattive standard.
Il sistema misura 10 per 20 centimetri e costa meno di 200 euro. In dieci minuti raccoglie circa un millilitro di condensato, quantità sufficiente per analisi multiple. La superficie interna presenta spuntoni microscopici in silicio che facilitano la condensazione molecolare, mentre un software avanzato gestisce l’intero processo di raccolta e concentrazione.
Dal glucosio ai virus: applicazioni concrete del test del respiro
I ricercatori hanno testato ABLE su diversi fronti. L’esperimento più significativo ha riguardato la rilevazione del glucosio nel respiro umano, confermando correlazioni precise con i livelli di zucchero nel sangue. Questo apre scenari interessanti per i diabetici, che potrebbero monitorare la glicemia senza punture quotidiane.
Ma ABLE va oltre il diabete. Il team ha sperimentato il dispositivo su topi di laboratorio “umanizzati” con microbi di neonati prematuri e a termine. Il test del respiro ha rilevato concentrazioni diverse di glicosfingolipidi, molecole che regolano l’infiammazione. I topi “prematuri” mostravano livelli più alti, suggerendo possibili applicazioni nel monitoraggio neonatale non invasivo.
Dalla ricerca alle corsie d’ospedale
L’ispirazione per ABLE è nata durante una visita di Tian all’unità di terapia intensiva neonatale dell’ospedale pediatrico di Chicago. Erika Claud, responsabile della neonatologia, desiderava metodi di analisi che non stressassero i piccoli pazienti.
“I neonati prematuri sono tra i pazienti più vulnerabili che trattiamo in medicina”, spiega Claud. “La promessa di questa tecnologia è poter tracciare biomarcatori identificati di recente per ottimizzare le cure.”
Il dispositivo ha dimostrato capacità di rilevare allergeni del polline dispersi nell’aria e persino batteri E. coli aerosolizzati, come quelli presenti vicino ai bagni dopo lo scarico. Queste funzioni potrebbero trasformare ABLE in un monitor della qualità dell’aria ambientale, non solo in uno strumento diagnostico personale.
Le sfide che restano nel test del respiro
Nonostante i risultati promettenti, il team di Chicago ammette limiti significativi. La mappatura completa dei composti organici volatili legati a specifiche patologie richiede ancora anni di ricerca. Esistono database con 327 diversi composti respiratori potenzialmente collegati a malattie, ma le correlazioni necessitano validazione clinica estensiva.
I ricercatori stanno collaborando con medici specializzati in malattie infiammatorie intestinali per identificare biomarcatori respiratori dell’infiammazione. Parallelamente, lavorano alla miniaturizzazione del dispositivo per renderlo indossabile e alla commercializzazione attraverso partnership industriali.
ABLE è un passo concreto verso la medicina non invasiva. Come sottolineavo in questo articolo sulle innovazioni mediche, i dispositivi portatili stanno democratizzando l’accesso alle diagnosi. Il test del respiro potrebbe presto trasformare cliniche, ospedali e case in centri di monitoraggio continuo della salute, eliminando barriere e ansie legate ai metodi tradizionali.
