Mikroukład lab-on-a-chip do diagnostyki boreliozy
Borelioza jest wywoływana przez bakterię Borrelia burgdorferi. Nie leczona, choroba może powodować poważne objawy, takie jak zapalenie stawów, zakażenie mięśnia sercowego i neuroboreliozę, zapalenie ośrodkowego układu nerwowego. Stąd projekt HILYSENS ("Highly sensitive and specific low-cost lab-on-a-chip system for Lyme disease diagnosis"), finansowany ze środków UE, którego zadaniem jest rozwiązać problemy diagnostyki przez opracowanie przenośnego, łatwego w obsłudze, czułego testu specyficznego dla bakterii Borrelia, opartego o wiele antygenów, a wszystko to w urządzeniu będącym mikroukładem, zwanym lab-on-a-chip (LOC). To powinno umożliwić dokładną i odtwarzalną detekcję przeciwciał Borrelia w osoczu krwi ludzkiej, pozwalając na wczesną diagnozę i monitorowanie postępów leczenia boreliozy. Członkowie projektu HILYSENS już osiągnęli znaczące postępy. Wyprodukowano na dużą skalę pierwsze prototypy LOC przy użyciu techniki wytłaczania UV z niklowaną płytą wzorcową. Do przeniesienia próbki i odczynników do komory detekcyjnej wewnątrz LOC wykorzystano siły kapilarne. Aby zoptymalizować układ detekcji, wytworzono szereg antygenów specyficznych dla zakażenia bakterią Borrelia, które zostały następnie przetestowane na zakażonych próbkach ludzkich. Spośród nich wybrano 16 do detekcji różnych etapów zakażenia bakterią Borrelia, a wyniki poddano walidacji przy użyciu testu ELISA na próbkach osocza ludzkiego. Wybrane antygeny zostały z powodzeniem unieruchomione na powierzchni czipu. Zbudowano czytnik fluorescencyjny, umożliwiający detekcję przez kropki kwantowe pokryte przeciwciałami w osoczu ludzkim. Prototyp LOC przetestowano na próbkach pobranych od 50 pacjentów chorujących na boreliozę, aby skorelować je z wynikami diagnozy klinicznej. Planuje się dalszy rozwój w fazie poprojektowej, aby poprawić cechy funkcjonalne i zoptymalizować parametry czułości, specyficzności i odtwarzalności detekcji boreliozy. Małe i średnie przedsiębiorstwa dokonały skutecznego transferu wiedzy dzięki umowie na korzystanie zawartej pomiędzy uczestniczącymi przedsiębiorstwami. Wyniki projektu zostały rozpowszechnione przez stronę projektu , plakaty, broszury, slajdy oraz abstrakty adresowane do społeczności naukowej, wszystkich zainteresowanych oraz przemysłu. Koszty społeczno-ekonomiczne zakażenia boreliozą sięgają rocznie około 660 mln euro. Wczesne i właściwe wykrycie boreliozy u dzieci i dorosłych nie tylko znacząco zmniejszy koszty opieki zdrowotnej, ale również poprawi wyniki leczenia pacjentów i ich jakość życia. Natomiast innowacyjne mikroukłady LOC pozwolą zwiększyć konkurencyjność firm z UE na globalnym rynku medycznych bioczujników, stając się standardowym narzędziem diagnostycznym w boreliozie. Co więcej, mikroukłady LOC mogą zostać zaadaptowane na potrzeby wykrywania innych chorób i bakterii.