Un normale cellulare potrà diventare un «naso elettronico» per scoprire, andando a far la spesa, se il pesce è fresco o la mela è guasta. In medicina il naso elettronico potrà essere utilizzato per scoprire tempestivamente un tumore ai polmoni dall’alito dei pazienti o un melanoma dall’odore della pelle. Corrado Di Natale, professore di Elettronica alla facoltà di Ingegneria dell’Università di Roma Tor Vergata ne ha parlato con chiarezza ed entusiasmo spiegando che ora si tratta di affinare la sensibilità del dispositivo perché l’utilità, in medicina per esempio, dipende dalla possibilità di riconoscere precocemente il segnale chimico dell’alterazione. Il naso umano percepisce una gamma non infinita di odori - per esempio non percepisce l’odore di ossigeno, idrogeno, azoto, o del pericoloso monossido di carbonio (mentre le formiche, per esempio, nei formicai percepiscono l’anidride carbonica) attraverso 388 neuroni recettori che si attivano per più sostanze. Poiché gli odori sono miscele di composti chimici, il riconoscimento avviene attraverso l’attivazione di diverse combinazioni di recettori, che sono connessi alla mucosa della narice attraverso una proteina transmembrana che blocca la molecola della sostanza volatile permettendo al recettore di scatenare il segnale che viene letto dal cervello come odore. Nel naso elettronico, le molecole odorose che si staccano dal «rumore di fondo» dell’aria sono catturate da un sensore chimico che le aggancia, pesate su una microbilancia al quarzo piezoelettrico che trasforma la modificazione chimica della superficie (una sorta di scorrimento molecolare) in segnale elettrico, raccolto e processato da un computer. Il riconoscimento avviene per confronto con un database di odori noti. In questo modo è stato possibile far riconoscere l’odore del pesce fresco da quello meno fresco o il giusto grado di maturazione della frutta o di acidità delle olive o la presenza di muffa sulla buccia degli agrumi. La sostanza cattura-molecole è la porfirina, macromolecola particolarmente stabile, ma facilmente modificabile, che normalmente trasporta ossigeno e anidride carbonica nel sangue. Gli ingegneri di Tor Vergata dall’inizio del progetto nel 1992 hanno ottenuto finora 8 sensori che riconoscono già un buon numero di odori. Rispondendo alle domande della giornalista scientifica Michela Vuga, Di Natale ha chiarito che «noi siamo abituati a pensare agli odori in termini di sensazione fisica, spesso molto evocativa. Il naso artificiale invece considera gli odori strettamente dal punto di vista della struttura molecolare e delle proprietà chimiche».Un «Libranose» è montato anche sulla stazione spaziale della missione Eneide per monitorare le possibili alterazioni dell’aria in un ambiente sigillato. Per quanto riguarda le malattie, il naso elettronico si basa sul dato accertato che determinate patologie provocano un’alterazione dell’odore emesso normalmente dalle cellule del corpo. A Tor Vergata si stanno accumulando dati per arrivare al riconoscimento di alcuni tipi di tumore ma anche di patologie come l’asma o il diabete, le infezioni urinarie. In tutti questi casi, ha sottolineato il relatore, il vantaggio rispetto alle indagini già in uso si avrà quando il riconoscimento potrà avvenire in presenza di pochissime cellule che emanano «odore» alterato, permettendo così una diagnosi più precoce o risolvendo casi dubbi. Un altro aspetto interessante è che è possibile costruire sistemi olfattivi artificiali utilizzando le funzioni già presenti nei cellulari di ultima generazione come webcam e schermo utilizzando la trasformazione del segnale da chimico in elettrico in colore digitale. Sullo stesso principio del «naso» Il gruppo di Corrado De Natale ha messo a punto anche una «lingua elettronica» che funziona con ambienti liquidi invece che gassosi. Si aprono grandi prospettive per i cercatori di funghi e tartufi dallo sguardo poco acuto e tempi durissimi per sommelier e mastri profumieri? «Nessun pericolo - ha tenuto a chiarire De Natale - perché la raffinatezza dei nasi umani è per ora inarrivabile, anche perché non sono ancora chiari neppure i meccanismi dell’olfatto, con il naso artificiale si simulano solo alcune funzioni». D’altra parte, una volta raggiunto un grado sufficiente di sensibilità, il naso elettronico può essere utilissimo in campo industriale e sanitario. E anche, in futuro, per scopi investigativi o di identificazione personale. Oltre ai sommelier anche i cani antidroga potrebbero perdere il posto. (07/10/2007)Susanna Pesenti
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