Descrizione del progetto
Un nuovo approccio ai biosensori per il rilevamento delle citochine
Le citochine, come il TNF-α, sono biomarcatori chiave per la diagnosi di patologie come il morbo di Alzheimer, la sepsi e il cancro. I metodi attualmente impiegati in tal ambito, come l’ELISA e la PCR, sono costosi e complessi e richiedono miglioramenti a livello di sensibilità in tempo reale e accessibilità. Il progetto RESPONSE, finanziato dall’UE, svilupperà un approccio che combina i derivati del grafene Janus (JGD, Janus graphene derivative) e i catalizzatori a singolo atomo (SAC, single atom catalyst) per biosensori decentrati mirati al rilevamento di citochine. Il progetto, che utilizzerà i JGD funzionalizzati come trasduttori di segnale su un sensore elettrochimico a flusso laterale (LFES, lateral flow electrochemical sensor) in carta e come vettori per il biorecettore della citochina, si concentra sull’accessibilità economica, sulla predisposizione al decentramento e sul potenziale di commercializzazione, offrendo un percorso per passare da una diagnostica incentrata sui sintomi e in fase avanzata a una gestione del trattamento preventivo o terapeutico di prossima generazione, guidata da biomarcatori prognostici.
Obiettivo
Cytokines, such as TNF-, hold immense significance as protein biomarkers, pivotal for diagnostic, prognostic, and therapeutic management across various clinical disorders like Alzheimers disease, sepsis, and cancer. Nonetheless, prevailing techniques like enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and Polymerase Chain Reaction (PCR) prove to be expensive, time-intensive, and reliant on specialized personnel, intricate instrumentation, and infrastructure. Furthermore, the performance of present biosensing techniques necessitates refinements in terms of real-time outcomes, sensitivity, affordability, and user-friendliness. Within this context, the RESPONSE project sets out to forge an innovative approach, intertwining Janus graphene derivatives (JGDs) and Single Atom Catalysts (SACs), or atozymes, for Point-Of-Care (POC) biosensors for cytokine detection. This undertaking involves the strategic utilization of selectively and densely functionalized JGDs, serving dual roles: i) as signal transducer immobilized on a paper lateral flow electrochemical sensor (LFES), and carrying the cytokine bioreceptor (primary/capture antibody; Ab1) and ii) as signal amplifier JGDs, housing the SACs and the secondary/signal antibody (Ab2), which binds to a different epitope of cytokine. The binding between TNF- and JGDs-Ab1 initiates the sandwich formation with SAC-JGDs-Ab2 complex at the test region. Here, the SACs catalyze the oxidation of an appropriate reporter molecule, liberating electrons and thereby significantly amplifying the signal output which can be quantified through an integrated electrode system. REPSONSE offers affordability, point of care readiness and commercialization potential. Importantly, RESPONSEs strategy defines the blueprint for transitioning from the current, symptom-focused and late-stage diagnosis to the next-generation prognostic biomarker-guided preventative or therapeutic treatment management, and improve life-quality of millions of people worldwide.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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