Una svolta per la diagnosi precoce della febbre da latte grazie alla stampa 3D

La febbre da latte nelle mucche è una malattia metabolica diffusa che, ogni anno,  mette a rischio il sistema economico e sanitario nel campo dell’allevamento e dell’agricoltura. Secondo uno studio americano, finanziato dall’associzione degli allevatori del Virginia, questa malattia colpisce soprattutto le vacche da latte in fase di lattazione, interessando quasi il 50% delle vacche adulte e il 25% delle giovenche che sono state sottoposte al primo parto. La malattia si manifesta con un calo dei livelli di calcio nel sangue, che compromette di conseguenza le funzioni vitali come l’attività muscolare e nervosa. Oltre a mettere a rischio la salute delle vacche, la febbre del latte riduce notevolmente la produzione di latte, con perdite economiche fino a 290 dollari per vacca, o all’incirca 8.000 dollari per un’azienda che ne possiede 100.

Finora, diagnosticare la febbre da latte è stata una sfida per gli allevatori, perché i sintomi tipici sono spesso difficili da identificare. Tuttavia, questa problematica potrebbe presto essere risolta grazie a un team di scienziati del Virginia Tech. Utilizzando la produzione additiva, hanno sviluppato un sensore in grado di rilevare la febbre del latte in soli dieci secondi, offrendo una soluzione sostenibile per l’agricoltura e la salute degli animali.

Il sensore è stato progettato per misurare la concentrazione di calcio e fosfato nei campioni di latte vaccino. È stato realizzato con la tecnologia di stampa 3D a resina, scelta per la sua flessibilità e convenienza. La creazione del sensore aviene stampando strato per strato, procedendo poi con una polimerizzazione UV per riportare delle strutture microscopiche sulla superficie. Un rivestimento d’oro viene poi applicato al sensore per evaporazione servendosi di un fascio di elettroni. La superficie microscopicamente ondulata garantisce un’elevata sensibilità, mentre la struttura del sensore incorpora tre elettrodi, due dei quali servono come elettrodi di lavoro. Gli elettrodi sono stati rivestiti con membrane ionoselettive specifiche per il calcio e il fosfato. È essenziale che il sensore sia in grado di rilevare le concentrazioni di ioni sulla scala attomolare, cioè 138 aM per il calcio. Ciò consente di identificare i segni lievi della febbre da latte prima della comparsa di sintomi più gravi.

Il sensore stampato in 3D offre una serie di vantaggi, non ultimo il suo basso costo, a differenza delle soluzioni diagnostiche tradizionali, spesso costose e complesse da utilizzare. Il sensore può essere prodotto in sole due ore con risorse minime e non sono necessarie competenze specialistiche per utilizzarlo. Contribuisce inoltre a promuovere un’agricoltura sostenibile facilitando il monitoraggio della salute delle vacche, consentendo una diagnosi rapida e accurata in loco. Inoltre, le perdite economiche possono essere ridotte al minimo e il sensore offre anche la possibilità di essere ampliato, ad esempio per misurare diversi biomarcatori nei campioni di latte al fine di rilevare altre malattie animali. Per saperne di più sul progetto, clicca QUI.

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