La rapida diffusione del CoViD-19 ha drammaticamente prospettato per molti Paesi una possibile scarsità di ventilatori rispetto al numero di pazienti.

L’innovativo dispositivo MVM è nato da un progetto ad accesso libero per essere facilmente e velocemente prodotto a costi contenuti ovunque:

• è dotato di un sistema di controllo avanzato che consente diverse modalità di ventilazione per agire efficacemente, ma delicatamente sui polmoni
• il design meccanico semplice è basato su componenti di facile reperibilità sul mercato, così da poter essere prodotto su larga scala.

L’ideatore del progetto Cristiano Galbiati di GSSI, INFN e Università di Princeton spiega:  “MVM rappresenta un caso paradigmatico: da un lato mostra il ruolo fondamentale  che la ricerca di base ha sulla società, e dall’altro evidenzia l’importanza della collaborazione internazionale e multidisciplinare per affrontare le grandi sfide. La certificazione EUA della FDA è un traguardo importante: Milano Ventilatore Meccanico diventa da progetto una realtà, che speriamo possa contribuire a salvare molte vite”.

Dal prototipo al crowdfunding

Il progetto MVM è nato su idea e iniziativa di alcuni scienziati impegnati in attività di ricerca sulla materia oscura, con esperimenti ai Laboratori del Gran Sasso dell’INFN, e in laboratori canadesi. La realizzazione dei sofisticati apparati sperimentali per la ricerca in fisica fondamentale ha consentito lo sviluppo di specifiche competenze sui sistemi di controllo complessi e per la gestione dei gas, analoghi a quelli impiegati nei ventilatori polmonari.

Questi esperti hanno avviato lo sviluppo di un primo prototipo di ventilatore presso il centro di assistenza tecnica per respiratori dell’azienda SAPIO Life di Vaprio d’Adda, vicino a Bergamo, in collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell’Università Statale di Milano.

Ma per portare il ventilatore MVM fino ai pazienti è stato fondamentale  il contributo di scienziati, clinici e operatori sanitari, e alcune  imprese con capofila Elemaster:

• AZ Pneumatica
• Bel Power Europe
• Camozzi Automation
• Nuclear Instruments
• Saturn Magnetic.

Elemaster ha messo a disposizione un team di oltre 40 specialisti e il suo laboratorio per lo sviluppo delle prime unità, ha creato l'intera parte elettronica del ventilatore e presentato il progetto alla FDA per la sua certificazione.

Dopo collaudi e processi di qualifica della performance del primo prototipo con simulatori di respirazione, è stato possibile realizzare in poche settimane il primo prototipo industrializzato che ha dimostrato la correttezza e la fattibilità del design concettuale.

MVM è costituito da elettrovalvole pneumatiche e non da commutatori meccanici. Il suo disegno modulare si presta allo scambio di componenti in base alla disponibilità nelle diverse parti del mondo. Il disegno del ventilatore è ad accesso libero.

Il progetto finale sarà pubblicato su arXiv.org e sarà concesso in licenza ai sensi del CERN OHL v2.0 dalla Fondazione Aria. ­

I membri della Collaborazione internazionale MVM hanno intrapreso il progetto attingendo alle proprie risorse e hanno attivato una campagna di crowdfunding.

Partner

L’INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha coordinato lo sviluppo dell’elettronica. In pochi giorni i ricercatori hanno progettato il prototipo della scheda che ospita il microcontrollore e gestisce le elettrovalvole, i sensori di pressione e di ossigeno e  realizzato la Graphic User Interface che permette di visualizzare su un display LCD i parametri vitali del paziente.

GSSI - Gran Sasso Science Institute partecipa al progetto sin dalla prima fase di ideazione con Cristiano Galbiati, professore ordinario di Fisica del GSSI e del Prof. Fernando Ferroni, facilitatore delle azioni di networking e comunicazione con la comunità scientifica a livello internazionale.

Il CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche ha coinvolto fisici e ingegneri provenienti dall’Istituto per la scienza e la tecnologia dei plasmi (ISTP) e dall’Istituto di sistemi e tecnologie industriali intelligenti per il manifatturiero avanzato (STIIMA). L'attività dei ricercatori riguarda principalmente l'ottimizzazione del circuito e dell’attuazione fluidica (valvole e regolatori), i sensori (di flusso, di pressione), il controllo intelligente e il supporto alla validazione clinica.

L’Università degli Studi di Milano-Bicocca ha coinvolto i propri ricercatori ma anche imprese, enti di ricerca, medici di anestesiologia dell’Ospedale San Gerardo di Monza che hanno messo a disposizione le loro competenze sulla ventilazione polmonare e l’esperienza clinica con i malati di COVID-19 per definire e testare le caratteristiche del dispositivo.

L’Università degli Studi di Milano La Statale è stata coinvolta fin dall’inizio fasi iniziali per la realizzazione di parti meccaniche per il primo prototipo. Attualmente sono coinvolti ricercatori che contribuiscono alla realizzazione dell’interfaccia utente del dispositivo e  nella preparazione della documentazione tecnica di prodotto.

L’Università degli Studi di Bergamo ha messo a disposizione del progetto diverse competenze ingegneristiche per realizzare e sperimentare una soluzione tecnologica ad alto impatto sociale con l’obbiettivo di contribuire a dare una risposta in tempi rapidi.

L’Università degli Studi di Napoli Federico II è tra i proponenti del progetto MVM con Giuliana Fiorillo, professore ordinario al Dipartimento di Fisica 'Ettore Pancini', membro del gruppo di coordinamento internazionale che mantiene i contatti con tutti coloro che vogliono offrire contributi, e con i ricercatori/aziende di Paesi terzi che vogliono replicare il progetto.

L’Università di Pisa partecipa al progetto per verificare l’assenza di rilascio di composti potenzialmente nocivi dai materiali e componenti utilizzati per la costruzione del ventilatore.

Principali istituzioni estere

Anche a livello internazionale la collaborazione è cresciuta rapidamente, includendo in Canada CNL, TRIUMF, SNOLAB e Mc Donald Institute, sotto la guida del Premio Nobel per la Fisica Art McDonald della Queen’s University, e negli Stati Uniti scienziati del Fermilab, del Laboratorio di Fisica del Plasma di Princeton e di varie Università. A livello europeo, si sono uniti al progetto ricercatori dell’Istituto IN2P3 del CNRS francese, del laboratorio spagnolo CIEMAT e del Centro Nazionale per la Ricerca Nucleare polacco e di diversi altri Istituti e Università.

“Abbiamo partecipato con grande motivazione allo sviluppo del progetto MVM”, commenta il premio Nobel per la Fisica Arthur McDonald. “Personalmente è stata un’esperienza straordinaria collaborare in un team internazionale che copre una così vasta gamma di competenze, lavorando duramente per contribuire a salvare vite umane in questi tempi difficili”.

Approfondimenti

MVM Mechanical Ventilator Milano

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Il finanziamento garantito da SACE - nell’ambito della sua tradizionale operatività a favore delle attività export delle aziende italiane - ha un valore di complessivi 40 milioni di euro una durata di 6 anni ed è finalizzato a sostenere il piano di investimenti futuri del Gruppo Camozzi.

Il Gruppo Camozzi è fra i protagonisti mondiali della “rivoluzione 4.0” con un modello di gestione della produzione basato sulla connessione fra sistemi fisici e digitali, analisi complesse attraverso big data e conseguenti adattamenti in tempo reale. Ha ingenti progetti di ricerche riguardanti la smart automation, l’efficientamento energetico e l’utilizzo di materiali innovativi.

“Crédit Agricole Italia è orgogliosa di essere al fianco di aziende d’eccellenza come Camozzi, in special modo in questo particolare momento” ha commentato Alessio Foletti, Responsabile della Direzione Banca d’Impresa di Crédit Agricole Italia.

“Attraverso questa operazione confermiamo il sostegno di SACE alle eccellenze italiane come Camozzi, che operano sui mercati internazionali e fanno dell’export uno dei propri driver di crescita” ha dichiarato Simonetta Acri, Chief Mid Market Officer di SACE. Il nostro intervento a sostegno del piano industriale di Camozzi rafforza la crescita di un gruppo che vanta già un’impronta fortemente internazionale grazie a 18 stabilimenti produttivi nel mondo e a una rete distributiva in oltre 70 paesi”.

Per Lodovico Camozzi, Presidente e Amministratore Delegato del Gruppo “L’attenzione di Crédit Agricole e SACE nel sostenere i progetti che stanno trasformando il settore manifatturiero a livello globale è consolidata e con questa nuova operazione affiancano nuovamente il nostro Gruppo, che sta investendo con prodotti innovativi in segmenti rilevanti per la società come il Life Science che, mai come nell’emergenza attuale, necessita di continui progressi.”

Profilo Crédit Agricole Italia

Crédit Agricole è presente in Italia, suo secondo mercato domestico, con circa 14 mila collaboratori e più di 4,5 milioni di clienti per più di 77 miliardi di finanziamento all’economia. La stretta collaborazione tra le società presenti nel retail banking, credito al consumo, corporate e investment banking, asset management e comparto assicurativo garantisce al Crédit Agricole di operare nella penisola con un’offerta ampia e integrata. Crédit Agricole Italia è presente sul territorio nazionale con circa 1.100 punti vendita, circa 10.000 dipendenti e oltre 2 milioni di clienti.

Profilo Sace

SACE è la società assicurativo-finanziaria italiana specializzata nel sostegno alle imprese e al tessuto economico nazionale attraverso un’ampia gamma di strumenti e soluzioni a supporto della competitività in Italia e nel mondo. SACE è il partner di riferimento per le imprese italiane che esportano e crescono nei mercati esteri, formando con SIMEST il Polo dell’export e dell’internazionalizzazione. Collabora inoltre con il sistema bancario per facilitare con le sue garanzie finanziarie l’accesso al credito delle aziende, con un ruolo rafforzato con le misure straordinarie previste dal Decreto Liquidità. Con un portafoglio di operazioni assicurate e investimenti garantiti pari a 134 miliardi di euro, SACE serve oltre 23mila aziende, soprattutto PMI, supportandone la crescita in Italia e in circa 200 mercati esteri, con un ventaglio diversificato di prodotti e servizi assicurativo-finanziari.