28 maggio 2012

Malaria: un nuovo test sviluppato nei laboratori IOM-CNR di Trieste, descritto in un articolo su Biomedical optics express.

plasmodium Individuato un nuovo test per diagnosticare in modo tempestivo e preciso la malaria grazie a un microscopio portatile. La tecnica, sviluppata da un gruppo di ricerca internazionale, guidato dell’Istituto per l’officina dei materiali (Iom) del Cnr, è descritta in un articolo pubblicato su Biomedical optics express.
Sono 243 milioni ogni anno i nuovi casi di malaria e un milione i morti. Sintomi non specifici, come la febbre, e la mancanza di strumenti diagnostici efficienti e rapidi, portano spesso i sanitari a preferire trattamenti antimalarici presuntivi, aumentando il rischio di mortalità. Questi i motivi che hanno portato l’Istituto per l’officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche (Iom-Cnr) di Trieste, insieme a un team di ricercatori italiani, spagnoli e israeliani, a mettere a punto un nuovo approccio diagnostico più veloce, portatile e a basso costo. I risultati preliminari di questa ricerca sono stati pubblicati su Biomedical optics express (Optical society of America).
«Il nuovo sistema - spiega Dan Cojoc, ricercatore dell’Iom-Cnr - discrimina le cellule infette da quelle sane, usando la tecnica speckle sensing microscopy, basata sull’osservazione del diverso comportamento delle membrane dei globuli rossi malati, più rigide, rispetto a quelli sani, al passaggio di un raggio laser inclinato. In soli 30 minuti il test consente una diagnosi tempestiva della malaria e contemporaneamente una drastica riduzione delle prescrizioni terapeutiche errate. Questa tecnica è più sicura per l’operatore che non entra in contatto con il sangue del paziente e per la sua semplicità è accessibile anche a personale non qualificato».
Il progetto è stato proposto nell’ambito del VII Programma quadro (FP7-Health Program) della Comunità europea (attualmente in fase di valutazione).
«Al momento nei centri medici africani sono necessarie da 8 a 10 ore prima di sapere se il parassita si è insediato nell’organismo e ha infettato i globuli rossi del paziente. La tecnica tradizionale è quella della microscopia ottica ‘Giemsa’ con la quale si analizza un campioncino di sangue in vetrino, con ingenti costi sia per le attrezzature sia per la formazione del personale».
La malaria è una malattia infettiva dovuta a un microrganismo parassita del genere Plasmodium che si trasmette all’uomo attraverso la puntura di zanzara Anopheles. Nella maggior parte dei casi si presenta con febbre accompagnata da brividi, mal di testa, mal di schiena, dolori muscolari, sudorazione profusa, nausea, vomito, diarrea e tosse. Se le infezioni da Plasmodium, e in particolare del genere falciparum (responsabile della forma più grave, definita anche terzana maligna), non vengono curate in tempo, possono complicarsi con insufficienza renale, edema polmonare e coma, fino al decesso.
Di qui l’importanza di uno strumento diagnostico rapido, preciso, trasportabile e semplice da utilizzare dove la patologia è endemica: in Africa, sub-continente indiano, sud-asiatico, America Latina e in America Centrale.
Andrea Mameli 28 maggio 2012 www.linguaggiomacchina.it


Toward fast malaria detection by secondary speckle sensing microscopy
Biomedical Optics Express, Vol. 3, Issue 5, pp. 991-1005 (2012)
Authors: Dan Cojoc, Sara Finaurini, Pavel Livshits, Eran Gur, Alon Shapira, Vicente Mico, and Zeev Zalevsky.
Abstract. Diagnosis of malaria must be rapid, accurate, simple to use, portable and low cost, as suggested by the World Health Organization (WHO). Despite recent efforts, the gold standard remains the light microscopy of a stained blood film. This method can detect low parasitemia and identify different species of Plasmodium. However, it is time consuming, it requires well trained microscopist and good instrumentation to minimize misinterpretation, thus the costs are considerable. Moreover, the equipment cannot be easily transported and installed. In this paper we propose a new technique named “secondary speckle sensing microscopy” (S3M) based upon extraction of correlation based statistics of speckle patterns generated while illuminating red blood cells with a laser and inspecting them under a microscope. Then, using fuzzy logic ruling and principle component analysis, good quality of separation between healthy and infected red blood cells was demonstrated in preliminary experiments. The proposed technique can be used for automated high rate detection of malaria infected red blood cells.


Detecting Malaria Early to Save Lives: New optical technique promises rapid and accurate diagnosis
WASHINGTON, April 18 - Correctly and quickly diagnosing malaria is essential for effective and life-saving treatment. But rapid detection, particularly in remote areas, is not always possible because current methods are time-consuming and require precise instrumentation and highly skilled microscopic analysis. Now, a promising new optical imaging system, described in a paper published today in the Optical Society’s (OSA) open-access journal Biomedical Optics Express, may make the diagnosis of this deadly disease much easier, faster, and more accurate.
The new system, developed by an international team of researchers, uses “speckle imaging” an optical sensing technique that measures the differences in how laser light bounces off the membranes of healthy and infected red blood cells. By comparing the apparently random scattering (speckling) of light as it builds up from multiple images, a clear statistical pattern emerges that identifies cells that harbor the parasite responsible for malaria. The team presents its preliminary results involving 25 cell samples (12 healthy, 13 infected) in the Biomedical Optics Express paper.
"A new diagnostic tool is urgently needed," notes Dan Cojoc, Ph.D., lead author of the study and a researcher at the Materials Technology Institute, National Research Council in Trieste, Italy. “With a fast, portable, low-cost, and accurate diagnostic tool, physicians can confidently and quickly administer the correct therapy.”
According to the researchers, this timely diagnosis maximizes the likelihood of successful, life-saving treatment. It also minimizes the chances that inappropriate therapy will be given, which would help combat the growing problem of drug resistant malaria

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