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Esami sierologici per la COVID-19 rapidi e accurati grazie a un nuovo biosensore

Con il sostegno dell’UE, alcuni ricercatori hanno sviluppato e convalidato un innovativo nano-biosensore in grado di individuare e quantificare in meno di 15 minuti gli anticorpi SARS-COV-2 nel siero sanguigno.

Salute

A causa della pandemia di COVID-19, la reazione a catena della polimerasi (comunemente conosciuta come PCR) e il test rapido dell’antigene sono all’ordine del giorno. Un altro strumento essenziale, non per il rilevamento di infezioni attive da SARS-CoV-2, ma per determinare se un individuo è stato infettato in passato, è il test sierologico. Questo tipo di test ha un ruolo importante nel controllo e nella gestione delle pandemie. Rilevando la presenza di anticorpi nel sangue, fornisce informazioni preziose sulla prevalenza del virus, consentendo di comprendere meglio le dinamiche dell’immunità acquisita. Al momento, i test sierologici per la COVID-19 utilizzano tecniche di analisi immunologiche ben consolidate. I tradizionali test immunologici in formato micropiastra, come il saggio di immunoassorbimento enzimatico (ELISA) e il test immunologico in chemiluminescenza (CLIA), sono altamente sensibili, tuttavia possono essere effettuati solo da personale formato, in laboratori specializzati, e possono richiedere molto tempo a causa della manipolazione dei campioni e/o dei lunghi tempi di incubazione. D’altra parte, i test immuno-cromatografici a flusso laterale (LFA) danno risultati molto più rapidamente, ma la loro minore sensibilità non li rende sufficientemente affidabili o accurati. I ricercatori, con il sostegno dei progetti CoNVat, EVA-GLOBAL e RAIS, finanziati dall’UE, hanno recentemente sviluppato e convalidato un innovativo nano-biosensore sierologico in grado di individuare e quantificare rapidamente gli anticorpi SARS-COV-2 nel siero sanguigno. Il biosensore è in grado di fornire un risultato in meno di 15 minuti eliminando la necessità di pretrattare il campione o di effettuare trattamenti che richiedono molto tempo. I risultati della ricerca sono stati pubblicati nella rivista «Analytical Chemistry». Il dispositivo di rilevamento ottico si basa sulla tecnologia plasmonica. Il biosensore, definito a risonanza plasmonica di superficie (SPR, Surface Plasmon Resonance), impiega un biochip con sensore multiantigene progettato su misura e raggiunge eccellenti limiti di rilevamento nel siero, in un intervallo ridotto di nanogrammi per millilitro. Come riportato nello studio, questo intervallo è «ampiamente al di sotto dei livelli di anticorpi stimati nei pazienti, che sembrano trovarsi nell’intervallo μg ml-1».

Meglio dei metodi commerciali attuali

Per convalidare la tecnologia di biosensori sviluppata, il team di ricerca ha effettuato test approfonditi sia su campioni positivi che negativi alla COVID-19, prelevati da pazienti di due ospedali di Barcellona, in Spagna. Sono stati analizzati complessivamente 120 campioni di siero, 100 dei quali sono stati confermati positivi e 20 erano campioni negativi raccolti prima dello scoppio della pandemia. I risultati prodotti utilizzando la tecnologia di biosensori sono stati confrontati con quelli di metodi diagnostici consolidati come ELISA, CLIA e LFA. Il nuovo dispositivo ha dimostrato una sensibilità del 99 % e una specificità del 100 %, superando le tecniche attualmente disponibili. «Considerando le tecnologie decentralizzate, il biosensore SPR può fornire una rilevazione molto accurata degli anticorpi COVID-19 in un tempo di analisi di 15 minuti (lo stesso del metodo LFA), con un’affidabilità diagnostica equivalente a quella dei metodi ELISA e CLIA», viene riferito dagli autori nello studio. «Pertanto, abbiamo dimostrato il vantaggio promesso dalla tecnologia dei biosensori plasmonici senza marcature: una diagnostica semplice, rapida e affidabile.» Il lavoro svolto con il supporto dei progetti CoNVat (Combating 2019-nCoV: Advanced Nanobiosensing platforms for POC global diagnostics and surveillance), EVA-GLOBAL (European Virus Archive GLOBAL), e RAIS (Scalable, point-of-care and label free microarray platform for rapid detection of Sepsis) evidenzia il potenziale dei biosensori SPR come strumenti alternativi per una diagnostica rapida nella pratica clinica. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto CoNVat sito web del progetto EVA-GLOBAL progetto RAIS

Parole chiave

CoNVat, EVA-GLOBAL, RAIS, COVID-19, SARS-CoV-2, pandemia, sierologico, biosensore, anticorpo, siero, coronavirus

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