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H2020

CellCount — Risultato in breve

Project ID: 790113
Paese: Svizzera
Dominio: Salute

Un test rapido e affidabile per la contaminazione da microrganismi

Le malattie legate agli alimenti e all’acqua sono una preoccupazione comune in tutto il mondo. Ogni anno centinaia di milioni di campioni di acqua, bevande e cibo devono essere testati per rilevare l’eventuale presenza di batteri nocivi.
Un test rapido e affidabile per la contaminazione da microrganismi
Agenti patogeni quali Legionella, Pseudomonas, Giardia/Cryptosporidium, Salmonella, Campylobacter ed E. coli patogeno sono le principali cause di malattia nell’uomo, che si traducono anche in una significativa perdita economica. Tuttavia, gli attuali test di riferimento basati sulla coltivazione possono richiedere fino a due settimane per un risultato, originando costosi ritardi nel trattamento.

Il progetto CellCount di Orizzonte 2020, finanziato dall’UE, ha affrontato queste sfide sviluppando una piattaforma rivoluzionaria per i test microbiologici comprendente uno strumento e kit di rilevamento monouso. Questa si basa su due principi fondamentali: la separazione immunomagnetica (IMS, immunomagnetic separation) per isolare e concentrare le cellule patogene e la citometria a flusso (FCM, flow cytometry) per il rilevamento e il conteggio.

Lo strumento CellCount è un dispositivo da banco automatizzato a singolo comando, che consente analisi mobili sul campo e risultati rapidi che portano a contromisure efficaci. «CellCount offre un tempo di risposta inferiore a un’ora, oltre a una maggiore risoluzione e accuratezza, con minori requisiti di formazione dell’operatore e facilità d’uso, grazie alla sua portabilità», afferma il coordinatore del progetto, il dott. Hans-Anton Keserue.

Rilevamento rapido

Il metodo IMS lega particelle magnetiche sulla superficie dei microrganismi bersaglio e li separa dalla flora concorrente applicando un campo magnetico esterno. Gli elementi di base dell’IMS comprendono i reagenti del test di rilevamento rapido (anticorpi e nanoparticelle magnetiche) per patogeni specifici, le cartucce microfluidiche (contenenti un «lab-on-a-chip») per la separazione e lo strumento per automatizzare il processo.

Gli anticorpi per un patogeno specifico sono collegati a nanoparticelle magnetiche e contenuti nel test di rilevamento rapido. Le cellule sono inoltre colorate con marcatori fluorescenti per indicare la loro presenza e vitalità. Il dott. Keserue afferma: «L’analisi del campione a livello di singola cellula e la sostenibile differenziazione dalle cellule morte pongono il sistema CellCount in una posizione tale da diventare il nuovo test di riferimento per il rilevamento dei patogeni e il controllo di qualità».

Un campione di acqua o di cibo pre-trattato e i reagenti del test di rivelamento rapido vengono miscelati, dando luogo all’etichettatura magnetica degli organismi target. «La cartuccia microfluidica IMS è progettata per essere maneggiata come una comune piastra a pozzetti e quindi il campione viene direttamente pipettato nel pozzetto corrispondente sulla cartuccia. La cartuccia viene quindi inserita nello strumento in cui viene condotto l’IMS guidando le soluzioni attraverso i canali microfluidici, mentre viene applicato un campo magnetico statico esterno», spiega il dott. Keserue.


Facile da usare

Le cartucce microfluidiche sono progettate come materiali di consumo monouso, come piastre a pozzetti standard, pertanto CellCount include un modulo FCM adatto all’uso che funziona con cartucce monouso. «Tutto ciò si traduce in una radicale semplificazione della gestione dei campioni, e inoltre lo strumento è quasi esente da manutenzione. Il rilevamento FCM a cella singola offre pertanto dati veloci, affidabili e ad alta risoluzione», conclude il dott. Keserue.

CellCount avrà un valore inestimabile nelle aree in cui la sicurezza dell’acqua è fondamentale: ospedali, aziende di depurazione dell’acqua, impianti di trattamento delle acque reflue, produttori di acqua in bottiglia, hotel, navi da crociera e operatori di torri di raffreddamento. Inoltre, il rapido ed economico test CellCount aiuterà l’UE a diventare leader nelle tecnologie per il monitoraggio della contaminazione microbiologica in acqua, bevande e alimenti.

Keywords

CellCount, separazione immunomagnetica (IMS), cartuccia, microbiologia, citometria a flusso (FCM)