Description du projet
Un nouveau système bioélectronique à molécule unique pour la détection de biomarqueurs cliniques
La détection simultanée de plusieurs biomarqueurs permettra d’améliorer la sensibilité des tests et des conclusions diagnostiques. Par ailleurs, les biomarqueurs doivent être détectés avec la plus grande sensibilité analytique possible, parce qu’ils ne sont généralement pas présents dans les populations cellulaires et qu’une seule molécule peut être révélatrice du début d’un état pathologique. Le projet SiMBiT, financé par l’UE, a pour objectif de développer un système bioélectronique permettant la détection sur une seule molécule des biomarqueurs de protéines et d’ADN. Il a pour ambition de mettre au point un prototype de réseau de multiplexage portable, en laboratoire, rentable et capable de générer des résultats rapides. SiMBiT sera utilisé pour la détection précoce des néoplasmes pancréatiques humains, en effectuant une analyse simultanée des marqueurs génomiques et protéiques à partir d’un volume d’échantillon minimal.
Objectif
Digitizing biomarkers analysis by quantifying them at the single-molecule level is the new frontier for advancing the science of precision health. The SiMBiT project will develop a bio-electronic smart system leveraging on an existing lab-based proof-of-concept that can perform single-molecule detection of both proteins and DNA bio-markers. Specifically, the SiMBiT activities will develop the lab-based device into a cost-effective portable multiplexing array prototype that integrates, with a modular approach, novel materials and standard components/interfaces. The SiMBiT platform exhibits enhanced sensing capabilities: specificity towards both genomic and protein markers along with single-molecule detection limits and time-to-results within two hours. This makes the SiMBiT prototype the world best performing bio-electronic sensing system ever. SiMBiT will reach these ambitious goals with a multidisciplinary research effort involving device-physicists, analytical-chemists, bio-chemists, clinicians, electronic- and system-engineers. The platform is also single-use and cost-effective and can work in low-resource settings. The SiMBiT field-effect sensing system will be fabricated by means of future mass-manufacturable, large-area compatible, scalable techniques such as printing and other direct-writing processes. 3D printing of a module is also foreseen. The SiMBiT prototype will demonstrate, for first time, a matrix of up to 96 bio-electronic sensors and a Si IC chip for the processing of all data coming from the matrix, multiplexing single-molecule detection. As the Si IC pins are limited the chip area is reduced and its cost minimized, enabling a single-use assay plate. SiMBiT will apply the multiplexing single molecule technology to the early detection of human pancreatic neoplasms in a well-defined clinical context, performing simultaneous analysis of genomic and protein markers with a minimal sample volume, reduced costs and reduced time-to-results.
Champ scientifique
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsDNA
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteins
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- medical and health sciencesclinical medicineoncologypancreatic cancer
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
50019 Firenze
Italie