IT202100004433A1 - Dispositivo e procedimento per la rilevazione di un virus - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo: ?Dispositivo e procedimento per la rilevazione di un virus?
Campo dell?invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo e a un procedimento per rilevare la presenza di un virus.
L'invenzione ? stata sviluppata con particolare riguardo, anche se non limitativamente, alla rilevazione di un virus appartenente alla famiglia dei coronavirus.
Sfondo tecnologico
La pandemia da SARS-CoV-2 o COVID-19 ha reso particolarmente evidente la necessit? di fornire strumenti per individuare in modo rapido e sicuro le persone infette, cos? da minimizzare il rischio che contagino altre persone, contribuendo alla diffusione incontrollata del virus. Sono noti ormai numerosi strumenti diagnostici, principalmente basati sull?analisi del materiale biologico prelevato mediante un tampone.
Sebbene tali strumenti si siano rivelati efficaci e siano al momento fondamentali per diagnosticare la malattia nei pazienti sintomatici, e siano anche impiegati con successo per il controllo routinario di alcune categorie a rischio, non possono essere impiegati con eguale successo quando sia necessario effettuare in breve tempo uno screening di un elevato numero di persone. Si pensi ad esempio alla necessit? di sottoporre a test le persone che oltrepassano una frontiera o un confine tra regioni o anche comuni. Al momento alcuni governi o amministrazioni locali richiedono ad una persona che varca un confine e proviene da una zona ad alto rischio di provvedere autonomamente ad effettuare un esame con tampone in una struttura abilitata entro 1-2 giorni. Questo per? implica che una persona potenzialmente infetta raggiunge la sua meta, eventualmente vi passa la notte, poi si reca nella struttura e poi attende l?esito. Questo significa che dal momento in cui ha varcato il confine a quando viene identificata come persona positiva al COVID-19 passano molte ore, durante le quali potrebbe incautamente essere venuta a contatto con altre persone. D?altro canto i tempi tecnici per effettuare i test esistenti non consentono di effettuare controlli a tappeto su tutte le persone che varcano un confine.
Un altro problema dei test noti ? che per effettuare un tampone un operatore deve necessariamente trovarsi a distanza ravvicinata con la persona sottoposta al test. Questo naturalmente pone l?operatore a rischio, pur impiegando tutti i dispositivi di protezione individuale previsti.
Un altro problema dei test che richiedono l?impiego di un tampone per raccogliere un campione dalla nasofaringe ? che il prelievo ? fastidioso. Per quanto sia completamente innocuo, a causa del fastidio che arreca viene rifiutato da alcune persone. In particolare non viene utilizzato sui bambini se non in caso di fondato dubbio sul loro stato di salute.
Sintesi dell?invenzione
Uno scopo dell?invenzione ? quello di risolvere i problemi della tecnica nota. In particolare, si intende fornire una apparecchiatura ed un procedimento per rilevare la presenza di un virus, ad esempio un coronavirus e ancor pi? preferibilmente il COVID-19, che sia efficace. Un altro scopo ? fornire un?apparecchiatura ed un procedimento che non mettano a rischio la salute di operatori. Un ulteriore scopo ? quello di realizzare un?apparecchiatura ed un procedimento che siano rapidi. Un altro scopo ? fornire un?apparecchiatura ed un procedimento che siano totalmente indolori ed innocui. Si intende inoltre fornire un?apparecchiatura affidabile nell'uso e sicura.
I coronavirus, come anche altri virus quali ad esempio il virus dell?influenza, ebola, dengue, morbillo e molti altri, sono virus a RNA. I coronavirus in particolare sono virus a RNA a singolo filamento, cio? comprendono un singolo filamento di RNA, formato da una sequenza di nucleotidi. Ciascun nucleotide ? formato da una base azotata (adenina, guanina, citosina o uracile), uno zucchero (il ribosio) ed un gruppo fosfato. I coronavirus hanno mostrato di avere pi? uracile di qualsiasi altra base azotata. Non solo: mano a mano che il virus muta, l?uracile diventa sempre pi? predominante. La richiedente ha sviluppato un procedimento che individua la concentrazione di uracile nell?aria espirata per rilevare la presenza o assenza di virus.
Secondo un primo aspetto, viene descritto un dispositivo per la rilevazione di un virus che pu? comprendere una camera di misura atta a contenere aria da esaminare. Il virus ? preferibilmente appartenente alla famiglia dei coronavirus e pi? preferibilmente COVID-19. Il dispositivo pu? inoltre comprendere un interferometro che pu? essere configurato per effettuare un?analisi interferometrica sull?aria presente nella camera di misura. Il dispositivo pu? comprendere un elaboratore configurato per ricevere dati dall?interferometro e per elaborarli per rilevare la presenza di uracile nella camera di misura e la sua concentrazione. Il dispositivo ? non invasivo, poich? si pu? impiegare per testare aria espirata da una persona da sottoporre a controllo, senza necessit? di prelievi di sangue, tamponi o altro. Inoltre non richiede un contatto diretto con il soggetto da testare ed ? quindi sicura anche per l?operatore che effettua i test. Si pu? anche prevedere una versione del dispositivo che sia azionabile direttamente dalla persona che vuole sottoporsi al test, eliminando la necessit? di un operatore. Il test ? effettuato in modo rapido, consentendo un utilizzo su ampia scala, ad esempio all?interno di stazioni e aeroporti.
Inoltre il dispositivo pu? essere configurato anche per la rilevazione di un virus diverso, preferibilmente ma non esclusivamente un virus a RNA.
Secondo un ulteriore aspetto, un dispositivo pu? comprendere una camera di misura connessa ad un boccaglio per l?immissione di aria da esaminare nella camera di misura. In questo modo si pu? garantire che tutta l?aria presente nella camera di misura e quindi sottoposta ad esame sia proveniente da una sola persona. Preferibilmente il boccaglio ? dotato di un?estremit? monouso per praticit? ed igiene. In alternativa, pu? essere sterilizzabile dopo ogni uso.
Secondo un ulteriore aspetto viene descritto un procedimento per rilevare la presenza di un virus in aria contenuta in una camera di misura che pu? comprendere la fase di effettuare un?analisi interferometrica dell?aria contenuta nella camera mediante un interferometro. Il procedimento pu? inoltre prevedere la fase di riconoscere il pattern dell?uracile mediante confronto con un pattern precaricato di assorbimento dell?uracile. Il procedimento pu? inoltre prevedere la fase di misurare la concentrazione dell?uracile nell?aria contenuta nella camera. Il procedimento pu? inoltre prevedere la fase di determinare la presenza o assenza del virus nella camera sulla base della concentrazione misurata.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di attuazione dell'invenzione, con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:
? la figura 1 illustra in prospettiva un?apparecchiatura per la rilevazione di un virus secondo l?invenzione,
? la figura 2 mostra uno schema a blocchi di un procedimento per la rilevazione di un virus.
Descrizione dettagliata
Con riferimento ora ai disegni, un?apparecchiatura 10 per la rilevazione di un virus comprende una struttura di supporto, ad esempio un carrello 12, ed ? preferibilmente montata su ruote 14. In questo modo pu? essere facilmente spostata dove necessario. Sul carrello sono montati una camera di misura 16, per la raccolta di aria espirata, un interferometro 18 ed un elaboratore 20. L?apparecchiatura comprende inoltre un boccaglio 22, in comunicazione con l?interno della camera per la raccolta di aria espirata. Il boccaglio 22 comprende una porzione di estremit? 24 preferibilmente monouso o sterilizzabile.
L?interferometro 18 ? preferibilmente un interferometro NIR (Near Infra Red) ed ? configurato per esaminare l?aria contenuta nella camera di misura 16. In particolare, ? configurato per effettuare un?analisi delle sostanze disperse nell?aria contenuta nella camera di misura e per inviarle all?elaboratore. L?elaboratore 20 ? connesso ad un server 26 contenente il modello matematico impiegato per analizzare i dati in ingresso. L?elaboratore ? quindi configurato per ricevere i dati ed elaborarli sulla base di detto modello matematico per rilevare la presenza di uracile nella camera di misura e la sua concentrazione.
Nell?uso, per verificare se una persona P ? affetta da un virus, la persona appoggia la porzione di estremit? 24 del boccaglio 22 alle labbra e espira all?interno del boccaglio 22. Poich? il boccaglio ? in comunicazione con la camera di misura 16, l?aria espirata dalla persona P arriva all?interno della camera stessa. Qui viene sottoposta ad esame per rilevare la presenza di un virus al suo interno.
Con riferimento ora alla figura 2, un procedimento per rilevare la presenza di un virus nella camera di misura prevede (fase 100) di effettuare un?analisi interferometrica dell?aria contenuta nella camera 15. In seguito (fase 102), l?elaboratore 20 riconosce il pattern dell?uracile mediante confronto con un pattern precaricato di assorbimento dell?uracile. L?elaboratore provvede poi (fase 104) alla misurazione della sua concentrazione nell?aria contenuta nella camera 15. Infine l?elaboratore 20 determina la presenza o assenza del virus nella camera 15 sulla base della concentrazione misurata (fase 106).
Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione.
Claims (4)
1. Dispositivo (10) per la rilevazione di un virus comprendente una camera di misura (16) atta a contenere aria da esaminare, un interferometro (18) configurato per effettuare un?analisi interferometrica sull?aria presente nella camera di misura (16) ed un elaboratore (20) configurato per ricevere dati dall?interferometro (18) e per elaborarli per rilevare la presenza di uracile nella camera di misura (16) e la sua concentrazione.
2. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione precedente, in cui la camera di misura ? connessa ad un boccaglio (22) per l?immissione di aria da esaminare nella camera di misura (16).
3. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione precedente, in cui il boccaglio (22) ? dotato di un?estremit? monouso (24).
4. Procedimento per rilevare la presenza di un virus in aria contenuta in una camera di misura (15) comprendente le fasi di:
- effettuare (100) un?analisi interferometrica dell?aria contenuta nella camera di misura (15) mediante un interferometro (18),
- riconoscere (102) il pattern dell?uracile mediante confronto con un pattern precaricato di assorbimento dell?uracile,
- misurare (104) la concentrazione dell?uracile nell?aria contenuta nella camera di misura (15),
- determinare (106) la presenza o assenza del virus nella camera (15) sulla base della concentrazione misurata.
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