Un sistema lab-on-a-chip per diagnosticare la malattia di Lyme
La LD è causata dal batterio Borrelia burgdorferi. Se la malattia non viene curata, gli effetti possono configurare sintomi gravi, ad esempio artrite, infezione del miocardio e neuroborreliosi, infiammazione del sistema nervoso centrale. Il progetto HILYSENS ("Highly sensitive and specific low-cost lab-on-a-chip system for Lyme disease diagnosis"), supportato dall'UE, è stato avviato per affrontare le problematiche relative alla diagnosi, attraverso lo sviluppo di un'analisi multiantigene semplice da utilizzare, solida e specifica del Borrelia, in un dispositivo microfluidico lab-on-a-chip (LOC). In tal modo si otterrebbe un accertamento preciso e riproducibile degli anticorpi di Borrelia nel siero ematico umano, per giungere a una diagnosi precoce e al monitoraggio dei progressi del trattamento della LD. Gli sforzi dei componenti di HILYSENS sono riusciti a ottenere risultati notevoli. I prototipi LOC sono stati fabbricati su larga scala utilizzando l'impressione a ultravioletti (UV) con una matrice in nickel. Per trasportare un campione e i reagenti nella camera di rilevazione all'interno del LOC sono state utilizzate forze capillari. Per ottimizzare il sistema di rilevazione, sono stati prodotti vari antigeni specifici relativi a infezioni da Borrelia, che sono stati testati su campioni umani infetti. Ne sono stati selezionati 16 per rilevare diversi stadi dell'infezione da Borrelia e i risultati sono stati validati utilizzando test ELISA su campioni di siero umano. Gli antigeni prescelti sono stati correttamente immobilizzati sulla superficie del chip. È stato costruito un lettore di fluorescenza per consentire la rilevazione attraverso i punti quantici rivestiti con anticorpi rispetto ai sieri umani. Il prototipo di LOC è stato testato su 50 campioni di pazienti affetti da LD, con lo scopo di eseguire la correlazione con i risultati clinico-diagnostici. Si sta avviando un ulteriore sviluppo, in una fase post-progetto, per migliorare le caratteristiche funzionali e ottimizzare i parametri di sensibilità, specificità e riproducibilità in relazione alla rilevazione di LD. Il trasferimento di conoscenze è stato svolto con efficacia da piccole e medie imprese (PMI) attraverso un Accordo di sfruttamento tra le PMI partecipanti. Gli esiti del progetto sono stati resi noti tramite il sito web del progetto , poster, opuscoli, diapositive e un estratto pubblico, con l'intento di raggiungere la comunità scientifica, il pubblico in generale e l'industria. I costi socio-economici della LD ammontano ogni anno a circa 660 milioni di euro. Una rilevazione precoce e precisa della LD in età infantile e adulta non solo ridurrà notevolmente i costi dell'assistenza sanitaria, ma migliorerà anche gli esiti per i pazienti e la loro qualità di vita. Questi innovativi LOC potenzieranno inoltre la competitività dell'UE nel settore globale dei dispositivi biosensori medici, divenendo uno strumento di diagnostica standard per la LD. Si aggiunga poi che questo tipo di LOC può adattarsi anche ad altre patologie e ad applicazioni di rilevazione di batteri.