Científics del CSIC han desenvolupat un dispositiu analític compacte per a la detecció ràpida i multiplexada de diversos biomarcadors en fluids biològics. Aquest disseny simplifica l'escalabilitat i redueix costos en la producció, el que és especialment adequat per obtenir dispositius de diagnòstic in situ 'point-of-care'.
Molts sensors dels usats actualment en biomedicina estan basats en cel·les electroquímiques amb una configuració plana. Una limitació del seu disseny és el limitat espai del substrat, perquè si el nombre de connexions requerides excedeix la superfície plana disponible, augmenta la complexitat de fabricació i, al seu torn, el cost general del dispositiu.
Una manera de solucionar l'inconvenient és reduir les connexions. És el que han fet científics del CSIC a l'Institut de Microelectrònica de Barcelona - Centre Nacional de Microelectrònica (IMB-CNM), amb el desenvolupament d'un dispositiu analític compacte que detecta de forma ràpida diversos biomarcadors en fluids biològics.
El dispositiu és multiplexat, és a dir, fa que dos o més senyals comparteixin un sol canal. Amb les connexions compartides, es redueix el nombre de connexions necessàries i l'espai. Això permet una fàcil implementació en dispositius microfluídics sobre paper.
La configuració general combina en un sol dispositiu una matriu de transductors electroquímics reutilitzables (que són els components principals dels biosensors) i un component microfluídic de paper. Tots dos s'alineen fàcilment en un cartutx de plàstic, el que permet la substitució del component de paper després de cada mesura. El disseny també inclou l'ús de nanopartícules magnètiques com a biomarcadors per a un pretractament de la mostra.
El dispositiu és multiplexat: fa que dos o més senyals comparteixin un sol canal, el que redueix les connexions i l'espai necessaris
A la imatge, el darrer prototip del dispositiu, més proper al que podria ser el seu format final comercial.
El prototip desenvolupat té com a principals avantatges la possibilitat de detecció simultània de biomarcadors en sang, sèrum, orina, saliva, esput, mostres nasofaríngies i orofaríngies. Pot aplicar-se per a la detecció, per exemple, de proteïnes bacterianes i virals, com les produïdes per la infecció per SARS-Cov-2, anticossos i citocines ARN, IgM i IgG (IL-6. IL-8).
Es tracta d'una tecnologia de baix cost, que té alta sensibilitat, permet una anàlisi ràpida i, a més, minimitza el material residual. Permet obtenir dispositius compactes i simples per detectar diversos paràmetres, que podrien ampliar-se fàcilment sense comprometre el rendiment de l'assaig. Això és adequat per a anàlisis com les realitzades amb sensors ELISA i dispositius de diagnòstic dels anomenats 'point-of-care', que es fan servir en el mateix centre mèdic d'atenció al pacient i que permeten obtenir un resultat immediat.
Contacte:
Isabel Gavilanes-Pérez, PhD.
Vicepresidència de Transferència
del Coneixement CSIC
Tel.: +34 – 93 594 77 00
Fax: +34 – 93 580 14 96
E-mail: