Covid-19: le applicazioni delle tecnologie fotoniche nel mondo medicale

25 Maggio 2020
PCR

Tecniche come la PCR e l’imaging medicale sono fondamentali nella lotta contro il coronavirus: questa lotta si basa anche sulla continua fornitura di componenti da parte di produttori come Hamamatsu Photonics

 

Il nuovo coronavirus (Sars-Cov-2) continua a diffondersi in tutto il mondo, incidendo su qualsiasi realtà, dalla vita quotidiana all’economia globale. In questi tempi difficili, il settore sanitario gioca un ruolo fondamentale. Oltre agli indumenti protettivi, alle mascherine per la protezione delle vie respiratorie e ai respiratori, la capacità di testare rapidamente e accuratamente l’eventuale infezione da Covid-19 è di vitale importanza.

I test rapidi richiedono, tuttavia, la disponibilità di vari strumenti analitici in laboratorio.

Per soddisfare la domanda di questi strumenti analitici, attualmente fortemente aumentata, è necessario che i produttori di componenti opto-elettronici garantiscano in modo stabile la disponibilità agli integratori di sistemi. Hamamatsu Photonics fa parte della catena di approvvigionamento di prodotti e dispositivi utilizzati nella lotta contro il virus. I nostri componenti vengono integrati in molti strumenti analitici da laboratorio e lavoriamo in stretta collaborazione con i produttori di sistemi diagnostici Point-Of-Care per sviluppare nuovi dispositivi per test rapidi.

 

Come combattere il virus?

I ricercatori di tutto il mondo stanno cercando di sviluppare un vaccino efficace contro Sars-Cov-2, ma ciò richiede ancora del tempo.

Per combattere in modo efficiente l’ulteriore diffusione del coronavirus, il rilevamento immediato del virus è di importanza cruciale.

L’obiettivo è ridurre la catena di infezioni e quindi il tasso di infezione, ma identificare chi è e chi non è infetto richiede che vengano eseguiti quanti più test possibili: celebri le parole “Test, test, test” di Tedros Adhanom Ghebreyesus, capo dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, durante una conferenza stampa di marzo. 

 

Test rapidi e strumenti analitici 

Per testare migliaia di persone, sono necessari migliaia di test rapidi, che a loro volta richiedono un gran numero di dispositivi analitici per la loro valutazione.

Un metodo di analisi molto comune per identificare il genoma di un agente patogeno è la reazione a catena della polimerasi (PCR). Questa tecnica è ampiamente adoperata in biologia molecolare per amplificare le sequenze di DNA di interesse.

Per testare migliaia di persone, sono necessari migliaia di test rapidi e molti dispositivi analitici per la loro valutazione

 

Come funziona la PCR?

Per prima cosa, viene effettuato un tampone della mucosa dalla bocca, del naso o della gola del paziente. Questo campione viene quindi inviato ad un laboratorio. Qualunque patogeno può essere identificato da specifiche sequenze caratteristiche del suo materiale genetico. Tuttavia, la quantità di materiale genetico proveniente dal campione deve essere amplificata affinché ci sia materiale sufficiente per rilevare se l’agente patogeno è presente o meno.

A tale scopo, vengono utilizzati i cosiddetti termociclatori, che effettuano la reazione a catena della polimerasi. In 30-50 cicli, il DNA viene amplificato in modo esponenziale.

Se il patogeno è presente nel campione, il suo materiale genetico verrà amplificato e potrà essere rilevato. 

Utilizzando un tracciante fluorescente, l’amplificazione del genoma patogeno può essere monitorata in tempo reale. Questa modalità è chiamata “PCR in tempo reale” (RT-PCR).

Di solito servono diversi giorni prima che il paziente riceva il risultato del test: il tempo maggiore è legato all’invio del campione al laboratorio, mentre, il test stesso richiede circa cinque ore.

Hamamatsu Photonics può vantare decenni di esperienza nelle tecnologie opto-elettroniche. Diversi costruttori di strumenti da laboratorio scelgono Hamamatsu Photonics come fornitore di sensori ad alta sensibilità come tubi fotomoltiplicatori (PMT), fotodiodi e le videocamere che consentono di rilevare con tecnologie ottiche la sequenza del DNA target. Siamo orgogliosi di fornire i nostri sensori ai produttori di strumentazione che stanno contribuendo a combattere il virus in tutto il mondo.

 

Imaging medicale come ulteriore strumento diagnostico 

Casi gravi di Covid-19 sono associati a polmonite, che può portare a cambiamenti nel tessuto polmonare.

Come ulteriore strumento diagnostico del coronavirus, vengono utilizzate tecniche di imaging medicale come la tomografia computerizzata (TC) e la radiografia convenzionale del torace. Eventuali cambiamenti del tessuto polmonare sono visibili nelle immagini ottenute con questi metodi.

In alcuni casi, i cambiamenti del tessuto polmonare sono già visibili nonostante i risultati del test della PCR siano negativi. La tomografia computerizzata e le radiografie del torace contribuiscono alla valutazione della gravità della malattia e a monitorare l’indicazione clinica nei casi gravi.

Rispetto alla PCR, un vantaggio dell’imaging medicale è che i risultati sono immediatamente disponibili. Di contro, nella TC e nelle radiografie vengono utilizzate radiazioni ionizzanti, quindi bisogna valutare volta per volta se i benefici per la salute del paziente superano i rischi.

Il contributo di Hamamatsu Photonics nelle tecniche di imaging a raggi X è significativo ,grazie ad un portfolio di idonei rilevatori,  fornendo  numerosi produttori di apparecchiature mediche in tutto il mondo.

 

Fonte: Hamamatsu Photonics Italia S.r.l.

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