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Piattaforma di biorilevamento portatile monouso

I ricercatori finanziati dall’UE hanno creato un’innovativa tecnologia di biosensori portatile e a basso costo, la quale può offrire risultati multipli. Si attende che tali chip possano trovare applicazione in settori quali diagnostica medica, monitoraggio della salute e agricoltura.
Piattaforma di biorilevamento portatile monouso
Attualmente, la maggior parte dei biosensori utilizzati sono immunodosaggi a flusso laterale o sistemi di laboratorio quantitativi. Per combinare il meglio dei due tipi di sistemi, il progetto E-GNOSIS (e-Gnosis: a novel platform technology for quantitative mobile diagnostics) è nato con l’obiettivo di sviluppare un chip biosensore monouso e semplice da utilizzare, caratterizzato da elevata sensibilità e funzionalità multiple.

I ricercatori hanno progettato e prodotto saggi elettrochimici basati su chip, i quali sono stati collegati a dispositivi di visualizzazione e successivamente testati. Questi chip comprendono elettrodi ad anello-disco/anello a incasso in oro e platino, caratterizzati da diametro nell’ordine dei micron e distanza tra gli elettrodi nella scala di grandezza nanometrica. Per realizzare la biofunzionalizzazione dei chip, il team ha selezionato una serie di kit bersaglio/sonda disponibili in commercio.

La delaminazione durante il ciclo elettrochimico relativo ai liquidi, ha inizialmente causato un insuccesso dei chip e ha rappresentato un notevole ostacolo alla realizzazione del progetto E-GNOSIS. Il team ha sviluppato un protocollo di lavoro ed è riuscito a migliorare la stabilità e la durata dei chip nei liquidi. Tuttavia, le attrezzature chiave per la fabbricazione dei chip presso l’impianto non hanno ottenuto successo e non è stato possibile produrre chip a sufficienza per completare l’ottimizzazione e i test relativi agli anticorpi.

Gli imballaggi dei chip rappresentano un ulteriore aspetto fondamentale ampiamente studiato. I ricercatori hanno testato l’utilità di approcci differenti, tra cui montaggio flip chip, saldatura a filo e progettazione con conseguente produzione di un supporto per chip su misura.

Un chip sensore di gas disponibile in commercio (LMP91000) e un computer monoscheda Raspberry Pi sono stati usati per costruire, programmare e testare un potenziostato a basso costo con i chip elettrochimici, al fine di dimostrare il potenziale della tecnologia per l’impiego in applicazioni di analisi decentrate a basso costo.

I chip e il potenziostato del progetto E-GNOSIS possono essere utilizzati come sensori elettrochimici in ambito di ricerca e insegnamento. Le prestazioni degli elettrodi ad anello-disco a incasso si sono dimostrate superiori rispetto a molte altre configurazioni di elettrodi. Inoltre, il potenziostato è molto più economico rispetto ai sistemi attualmente disponibili in commercio.

Ai fini di una commercializzazione di successo della strumentazione elettrochimica portatile, il team del progetto E-GNOSIS necessita di lavorare sulla progettazione di un test immunologico clinicamente rilevante. Le applicazioni si estendono oltre il settore biomedico, raggiungendo ambiti quali monitoraggio ambientale, test per batterie e istruzione scientifica.

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Keywords

Biosensori, chip, E-GNOSIS, saggio elettrochimico, biofunzionalizzazione