Diagnostica portatile a basso costo con sensori ottici Alcuni scienziati dell’UE stanno sviluppando un sistema diagnostico a biosensore che utilizza chip ottici sensibili per un dispositivo portatile a basso costo in grado di diagnosticare malattie specifiche. Salute © Maltsev Semion, Shutterstock Il sistema Bio Ring Diagnostics è abbastanza sensibile da rilevare più biomarcatori in campioni di sangue molto piccoli. «Stiamo sviluppando una tecnologia di piattaforma che può essere utilizzata per diverse applicazioni, quali malattie infettive, malattie autoimmuni, cancro o malattie cardiache», afferma Bart de Boer, coordinatore del progetto Bio Ring Diagnostics e direttore tecnico presso la Delta Diagnostics di Rotterdam. Si tratta di un’azienda spin-off di TNO (The Netherlands Organisation) per la ricerca scientifica applicata. Il sistema è ora in fase di sviluppo all’interno di un dispositivo portatile per uso decentrato in collaborazione con altre parti che sviluppano la componente biochimica del dispositivo per rilevare le diverse malattie o condizioni. «Combineremo la nostra tecnologia dei sensori con la loro tecnologia biochimica per sviluppare test diagnostici non ancora esistenti», aggiunge de Boer. I sensori si basano su chip ottici, circuiti fotonici integrati, che, se prodotti in grandi volumi, risultano essere economici. «Non è possibile riutilizzare un sensore per un test diagnostico dal momento che entra in contatto con il sangue del paziente. Il chip deve essere economico e quindi usa e getta», spiega de Boer. Rilevamento rapido e accurato «In pratica, fissiamo biomolecole specifiche sulla superficie del sensore in grado di riconoscere un particolare biomarcatore a cui siamo interessati», afferma. «I sensori ottici sono estremamente sensibili e lo sono inoltre solo in un’area in cui i biomarcatori si legano al chip». A differenza di molti sistemi di rilevamento di biosensori, che richiedono laboriose pre-marcature molecolari per un rilevamento accurato, il sistema Delta Diagnostics utilizza una tecnologia di sensori priva di marcature in grado di rilevare direttamente il legame della proteina al sensore. «Ciò significa che è più veloce e preciso perché il processo richiede meno passaggi e in ogni passaggio potrebbero verificarsi errori», spiega de Boer. I risultati possono essere forniti in pochi minuti. «Siamo in grado di posizionare diversi sensori su una superficie di chip molto piccola, il che significa che possiamo rilevare contemporaneamente più biomarcatori in un campione molto piccolo, ad esempio in una goccia di sangue dal dito», aggiunge. «In questo momento stiamo convalidando le prestazioni dei nostri sensori utilizzando soluzioni artificiali di crescente complessità, imitando campioni biologici, e ci stiamo muovendo verso il rilevamento di proteinein una matrice complessa quale il siero in circa 4 mesi da oggi». Uno strumento con le «dimensioni di un cestino del pranzo» Altre tecnologie che consentono il rilevamento di biomarcatori senza marcature prevedono strumenti di grandi dimensioni che possono essere utilizzati solo in laboratorio e costano diverse centinaia di migliaia di euro. «Noi siamo altrettanto sensibili e molto più convenienti», afferma de Boer, aggiungendo che l’obiettivo è quello di produrre un dispositivo significativamente più economico rispetto agli strumenti più grandi. «I finanziamenti dell’UE ci hanno permesso di sviluppare un prototipo delle dimensioni di un cestino del pranzo che mostra la fattibilità tecnica della miniaturizzazione della nostra tecnologia verso un test diagnostico decentrato», sottolinea. I finanziamenti dell’UE includevano anche la diffusione della fattibilità commerciale. «Le risposte positive hanno superato di gran lunga le nostre aspettative, quindi ora abbiamo più parti pronte a collaborare di quante ne possiamo effettivamente gestire», osserva de Boer. «Quasi una dozzina di aziende desiderano collaborare con noi e utilizzare i loro test sul nostro sistema e questo ci ha davvero dato una grande spinta». «Il nostro primo prodotto, previsto per il primo trimestre del 2021, sarà un dispositivo di sola ricerca, cui seguirà successivamente lo strumento per la diagnostica», conclude. Parole chiave Bio Ring Diagnostics, Delta Diagnostics, TNO, diagnostica, biosensore, sensori ottici, chip ottico, biomarcatori, fotonica
