fonte: visionari.org

Alcuni ricercatori in campo biomedico hanno ideato uno strumento diagnostico portatile che rileva i marcatori delle malattie con una precisione paragonabile ai normali standard, riducendo però i tempi di attesa a 15 minuti.

 

razie ad una stampa a getto d’inchiostro di una schiera di anticorpi su una lastra di vetro rivestita da un polimero antiaderente, lo strumento di diagnostica D4 progettato dalla Duke University è un test che rileva bassi livelli di antigeni — i marcatori proteici di una malattia — da una singola goccia di sangue.

Creando un laboratorio miniaturizzato su un chip, altamente sensibile e facile da utilizzare, i ricercatori si pongono l’obiettivo di eseguire test diagnostici rapidi in aree che non dispongono di tecnologie adeguate come quelle presenti in un normale laboratorio. La piattaforma è descritta negli Proceedings of the National Academy of Sciences.

L’attuale standard utilizzato per i test diagnostici quantitativi è basato sul saggio immuno-assorbente legato ad un enzima (ELISA), che identifica quanti antigeni specifici sono presenti in un campione biologico.

Lo strumento D4, secondo quanto riferito, consente ai medici di evitare i problemi connessi ad ELISA, garantendo facilità di utilizzo, tempi rapidi nella diagnosi e assenza di strumentazione ingombrante, senza sacrificare accuratezza e precisione.

Il nuovo test diagnostico può identificare rapidamente il marker biologico della malattia e i risultati possono essere letti utilizzando uno scanner portatile o un’estensione per smartphone stampata in 3D che utilizza la fotocamera del dispositivo per leggere i risultati.

Similmente a quanto accade in ELISA, il test D4 utilizza una coppia di anticorpi per rilevare e catturare una proteina bersaglio in un campione di sangue. La matrice contiene due tipi di anticorpi: anticorpi di cattura immobilizzati e anticorpi solubili di rilevazione, che sono contrassegnati da un marker fluorescente in modo da consentire ai ricercatori di identificare la quantità di antigene presente. Quando una goccia di sangue è posta sul vetrino, gli anticorpi di rilevazione si dissolvono, separandosi alla matrice, per legarsi alle proteine ​​bersaglio nel sangue. Queste coppie di proteine ​​anti-corpi ​​fluorescenti si incollano poi agli anticorpi che sono rimasti sul vetrino.

A differenza di altri test diagnostici, il test D4 basato sulla matrice di anticorpi, viene stampato su una spazzola rivestita da un nuovo polimero. Quando un campione viene posizionato sul vetrino, il rivestimento impedisce che le proteine ​​non bersaglio si attacchino alla sua superficie. Grazie a ciò viene impedito alle proteine estranee di legarsi al saggio; la spazzola del polimero rende più facile rilevare bassi livelli di proteine ​​bersaglio sbarazzandosi del materiale indesiderato presente sul chip.

“La spazzola di polimeri ci ha permesso di immagazzinare tutti gli strumenti di cui abbiamo bisogno sul chip, pur mantenendo un design elementare”, ha rivelato Ashutosh Chilkoti, presidente del Dipartimento di Ingegneria Biomedica (BME) della Duke University e autore principale del paper scientifico.

Utilizzando il test D4, i ricercatori non sono più costretti a seguire un flusso di lavoro complicato per eliminare le proteine ​​non-bersaglio dal vetrino, come accadeva con il test ELISA. Diversamente, devono semplicemente lavare la diapositiva in una soluzione tampone per rimuovere le particelle estranee.

Come afferma Daniel Joh, dottorando nel laboratorio Chilkoti e coautore del paper:

“Il fatto positivo è che il nuovo test possiede una sensibilità comparabile a ELISA, rimanendo entro i 15 minuti; nel caso in cui fosse necessaria un’accuratezza ancora maggiore, è possibile utilizzare tempi d’incubazione più lunghi”.

Il team di ricercatori che ha lavorato al progetto stima che i chip D4 costeranno meno di $1 e l’apposita estensione per telefoni cellulari, sviluppata dall’Università della California, costerà meno di 30 dollari una volta che sarà avviata la produzione in massa.


Tradotto in Italiano. Articolo originale: The Engineer.co.uk


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