Il respiro umano contiene oltre 800 composti, molti dei quali possono dare preziosi indicazioni sullo stato di salute dell’individuo. Già oggi il respiro è utilizzato in vari campi, forse quello più noto è relativo al controllo sullo stato di ebbrezza degli automobilisti.
Grazie all’etilometro, un piccolo apparecchio portatile le forze dell’ordine possono controllare il tasso alcolemico presente nell’organismo umano e se del caso irrogare immediate sanzioni all’automobilista trasgressore dei limiti imposti per legge. Per diagnosticare le malattie si potrebbe fare altrettanto. Se il respiro ha una forte concentrazione di acetone questo è un segnale concreto del diabete mellito, un alto livello di ossido nitrico può essere un utile marcatore di malattie respiratorie. Una consistente presenza di aldeidi ha un forte legame con il cancro ai polmoni.
Quando si respira in uno strumento progettato per coadiuvare i medici nella diagnosi, il respiro arriva ad un sensore che di solito rileva le variazioni della resistenza elettrica dei semiconduttori metallo-ossido. Nel giro di qualche minuto un software specifico genera un profilo dei composti presenti.
Il vantaggio di questa tecnica non è soltanto la sua non invasività, rispetto ad esempio ad un prelievo di sangue ma anche la velocità nel fornire i risultati. Questi sensori del respiro facili da usare, leggeri, portatili e relativamente poco costosi sarebbero fondamentali per i paesi a basso reddito e con un’assistenza sanitaria fragile. Inoltre giocherebbero un ruolo non marginale nel controllare la diffusione di patogeni all’interno di una comunità o di uno Stato, con maggiore efficacia del semplice controllo della temperatura adottato ad esempio per entrare nei locali al chiuso in tempo di Covid19.
Ed a proposito della pandemia che sta imperversando da due anni sul mondo, nel marzo del 2020, ovvero all’inizio di questo flagello, un team israeliano ha concluso uno studio clinico esplorativo per rilevare il Covid dal respiro a Wuhan, la città da dove è iniziata la pandemia.
Ebbene i sensori hanno raggiunto una precisione del 95% ed una sensibilità del 100% per distinguere soggetti positivi da quelli negativi. Nel 2021 il Department of Health and Human Services degli Stati Uniti ha stanziato ben 3,8 milioni di dollari per riconvertire un sistema di monitoraggio della NASA che usa nanosensori a schiera in modo da rilevare il Covid19.
Cosa impedisce allora la diffusione capillare della tecnologia che utilizza i sensori del respiro? Diversi fattori che ancora attendono una risoluzione definitiva dei problemi aperti, in particolare occorre migliorare la precisione dei rilevamenti per alcune malattie, come ad esempio la tubercolosi ed il cancro. Poi diversi degli 800 composti presenti in un respiro possono distorcere i risultati dei test, dando dei falsi positivi. Per ovviare a questi limiti bisognerà inoltre migliorare gli algoritmi che analizzano i dati dei sensori ed incentivare gli studi clinici per estendere questa tecnologia su larga scala.
Fonte:
Le Scienze, gennaio 2022, ed. cartacea
