Il biofouling rappresenta una sfida diffusa per lo sviluppo della diagnostica elettrochimica, che potrebbe essere utilizzata per risolvere importanti problemi diagnostici.Ora, una nuova piattaforma di sensori elettrochimici aprirà la strada allo sviluppo e alla commercializzazione di una diagnostica point-of-care economica, altamente sensibile e specifica per le malattie neurologiche, cardiovascolari e renali.La scoperta fondamentale che ha avviato lo sviluppo di questa tecnologia di biosensori multiplex è stata un nuovo rivestimento nanocomposito antivegetativo che consente agli elettrodi elettrochimici di resistere all'attacco delle molecole di biofouling contenute in vari biofluidi, compreso il sangue, e quindi mantiene le capacità di rilevamento degli elettrodi e riduce al minimo qualsiasi elettrochimica segnale di fondo.L'Harvard Wyss Institute (Cambridge, MA, USA) ha concesso in licenza la sua tecnologia di rilevamento elettrochimico multiplex basato sull'affinità, eRapid, a StataDX Inc. (Cambridge, MA, USA), garantendole l'accesso esclusivo a livello mondiale alla tecnologia nei campi neurologico, cardiovascolare e malattie renali.L'attenzione si concentrerà sullo sviluppo di test diagnostici in grado di affrontare esigenze diagnostiche critiche non soddisfatte in vari contesti vicini al paziente, come studi medici, farmacie e, infine, a casa.La tecnologia dei sensori elettrochimici basata sull'affinità è stata sviluppata come piattaforma diagnostica multiplata a basso costo in grado di rilevare e quantificare simultaneamente un'ampia gamma di biomarcatori con elevata sensibilità e selettività in un piccolo volume di sangue o altri fluidi biologici complessi.Convertendo la loro chimica originale a base di oro in una chimica di nanocomposito di grafene, il team Wyss ha ulteriormente migliorato l'efficienza di rilevamento dei biomarcatori di eRapid e, sviluppando un "metodo di rivestimento per immersione", ha ridotto il tempo necessario per rivestire le superfici del sensore con il nanocomposito antivegetativo potenziato, da 24 ore a meno di un minuto.L'avanzato processo di rivestimento ha ridotto drasticamente i costi di produzione dei sensori eRapid e li ha anche resi conservabili a lungo con una minima perdita di segnale elettrico.Ciò ha aumentato la sua utilità per le future sperimentazioni diagnostiche presso il punto di cura, poiché i test possono essere eseguiti a distanza e letti in loco o inviati a un laboratorio centrale per l'analisi.È importante sottolineare che il rivestimento può essere utilizzato per incorporare sonde per un'ampia gamma di biomarcatori, tra cui proteine, anticorpi, metaboliti, ormoni e molecole di RNA che possono essere rilevate simultaneamente su array di elettrodi multiplex.Più recentemente, il team Wyss ha presentato un quadro completo per lo sviluppo di sensori elettrochimici diagnostici altamente efficaci, utilizzando una gamma ampliata di materiali di superficie che prevengono il biofouling e migliorano il rilevamento di una varietà di biomarcatori, tra cui la proteina della luce del neurofilamento (NFL). ), che sta guadagnando terreno interesse come potenziale biomarcatore diagnostico per la sclerosi multipla."Rilevando chimicamente un biomarcatore target, i sensori eRapid producono segnali elettrici in pochi minuti che sono correlati in forza ai livelli dei biomarcatori legati, proprio come un glucometro commerciale utilizzato dai pazienti diabetici oggi, ma con capacità di multiplexing", ha affermato Sanjay Sharma Timilsina, Ph.D., un membro chiave del team di ricerca del Wyss Institute che ha ampiamente ridotto il rischio della tecnologia."Ciò apre un ampio spazio diagnostico, poiché molte malattie e disturbi multifattoriali richiedono la misurazione simultanea di più biomarcatori con elevata sensibilità e specificità per diagnosticare, stratificare e monitorare accuratamente i pazienti"."Abbiamo dimostrato, nel nostro ampio processo di riduzione del rischio presso il Wyss Institute, che la piattaforma eRapid può affrontare varie malattie e condizioni pericolose per la vita con misurazioni multiplex di biomarcatori per le quali prima non esisteva una diagnosi accurata", ha affermato Pawan Jolly, Ph.D, uno scienziato senior del Wyss che ha guidato il team multidisciplinare eRapid presso il Wyss Institute."Questa è una delle incursioni più promettenti nella tecnologia di rilevamento elettrochimico in fase commerciale con la prospettiva di colmare importanti lacune diagnostiche in aree critiche con necessità insoddisfatte".“Anche se oggi sono disponibili molti test casalinghi per malattie virali, come COVID-19, non c'è ancora nulla per i pazienti con malattie croniche complesse come la sclerosi multipla, l'insufficienza cardiaca o la malattia renale cronica che necessitano di misurazioni regolari di più biomarcatori.L'approccio abilitato a eRapid affronta i limiti alla base del biorilevamento elettrochimico in un modo elegante, che potrebbe superare la sfida che devono affrontare così tante promettenti tecnologie diagnostiche: il trasferimento di successo alla produzione su larga scala", ha affermato Sidhant Jena, CEO e co-fondatore di StataDX."La nostra decisione di perseguire prima la neurologia deriva dal significativo onere sanitario di una popolazione che invecchia e dalla completa assenza di un esame del sangue prelevato dal polpastrello per il cervello".Collegamenti correlati: Harvard Institute Wyss Stata DX Inc.