Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Przenośna platforma biosensoryczna jednorazowego użytku

Finansowani przez UE badacze opracowali innowacyjne, przenośne i tanie biosensory, które można multipleksować. Szacuje się, że te chipy znajdą szerokie zastosowanie w diagnostyce medycznej, monitorowaniu zdrowia i rolnictwie.
Przenośna platforma biosensoryczna jednorazowego użytku
Większość obecnie używanych biosensorów ma postać testów immunologicznych bocznego przepływu lub laboratoryjnych testów ilościowych. W celu połączenia najlepszych cech tych dwóch technologii uczestnicy projektu E-GNOSIS (e-Gnosis: a novel platform technology for quantitative mobile diagnostics) stworzyli łatwy w obsłudze, jednorazowy chip biosensoryczny o wysokiej czułości i zdolności do multipleksacji.

Naukowcy zaprojektowali i wyprodukowali oparte na chipie sensory elektrochemiczne, które można umieścić w urządzeniu pomiarowym i przebadać. Chipy te zawierają wykonane ze złota i platyny wklęsłe matryce elektrod pierścieniowo-dyskowych/pierścieniowych o średnicy rzędu kilku mikronów i rozstawie elektrod rzędu kilku nanometrów. Do zbadania biofunkcjonalności chipów zespół wybrał powszechnie dostępne zestawy sond/próbników.

Początkowo chipy ulegały rozwarstwieniu podczas cyklowania elektrochemicznego w cieczy, co stanowiło poważny problem na drodze do realizacji założeń projektu E-GNOSIS. Zespół opracował protokół roboczy, dzięki któremu udało się zwiększyć stabilność i żywotność chipów zanurzonych w cieczy. Jednakże używany przez zespół kluczowy sprzęt do produkcji chipów zawiódł, przez co nie udało się wytworzyć wystarczającej liczby chipów do zakończenia optymalizacji i testów z użyciem przeciwciał.

Innym szeroko analizowanym problemem było pakietowanie chipów. Badacze przetestowali użyteczność różnych technik, w tym połączeń flip-chip, połączeń drutowych i specjalnie zaprojektowanych i wyprodukowanych oprawek chipowych.

Do zbudowania, zaprogramowania i przetestowania wyposażonych w chipy elektrochemiczne niskokosztowych potencjostatów pod kątem przydatności do stosowania w niedrogich urządzeniach POC wykorzystano dostępny chip pomiarowy czujnika gazu (LMP91000) oraz minikomputer Raspberry Pi.

Obecnie chipów E-GNOSIS można używać jako czujników elektrochemicznych w badaniach i edukacji. Sprawność wklęsłych matryc elektrod pierścieniowo-dyskowych jest o wiele większa niż w przypadku innych układów elektrod. Ponadto potencjostaty są znacznie tańsze niż obecnie dostępne komercyjne systemy.

Aby wprowadzenie przenośnych urządzeń do testów elektrochemicznych na rynek zakończyło się sukcesem, zespół E-GNOSIS musi jeszcze opracować test immunologiczny przydatny w praktyce medycznej. Stworzone chipy z pewnością znajdą zastosowanie nie tylko w biomedycynie, ale również monitorowaniu środowiska, testowaniu akumulatorów czy edukacji naukowej.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Biosensory, chipy, E-GNOSIS, pomiary elektrochemiczne, biofunkcjonalność
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę