Un team di ricerca della Carnegie Mellon University riporta i risultati di una piattaforma avanzata basata su nanomateriali.
Il biosensore basato su nanomateriali è in grado di rilevare in pochi secondi, gli anticorpi specifici per SARS-CoV-2, il virus responsabile della pandemia di Covid-19.
Oltre ai test, il biosensore aiuterà a quantificare con precisione la risposta immunologica dei pazienti ai nuovi vaccini.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Materials in un paper dal titolo eloquente: “Rilevamento degli anticorpi Covid-19 in pochi secondi tramite elettrodi tridimensionali rivestiti di ossido di grafene ridotto, nanostampati a getto di aerosol”.
Come funziona il biosensore?
La piattaforma di test identifica la presenza di due degli anticorpi del virus, la proteina spike S1 e il dominio di legame del recettore (RBD), in una goccia di sangue molto piccola (circa 5 microlitri).
Le concentrazioni di anticorpi possono essere estremamente basse e comunque rilevate al di sotto di un picomolare (0,15 nanogrammi per millilitro).
Il rilevamento avviene attraverso una reazione elettrochimica all’interno di un dispositivo microfluidico portatile che invia i risultati quasi immediatamente a una semplice interfaccia su uno smartphone.
“Abbiamo utilizzato gli ultimi progressi nei materiali e nella produzione come la stampa 3D di nanoparticelle per creare un dispositivo che rileva rapidamente gli anticorpi Covid-19″, dice Rahul Panat, professore associato di ingegneria meccanica presso la Carnegie Mellon.
Biosensore prodotto in modo innovativo
Una tecnologia di produzione additiva chiamata stampa 3D a getto di aerosol è responsabile di efficienza e accuratezza della piattaforma di test. Elettrodi piccoli ed economici vengono stampati su scala nanometrica utilizzando goccioline di aerosol che vengono unite termicamente insieme.
Il processo permette di ottenere una superficie ruvida e irregolare che fornisce una maggiore area superficiale e una reazione elettrochimica potenziata, per far catturare più facilmente gli anticorpi.
Il test ha un tasso di errore molto basso perché la reazione di legame tra l’anticorpo e l’antigene utilizzati nel dispositivo è altamente selettiva.
Un alleato straordinario
I risultati di questo studio arrivano in un momento cruciale di questa pandemia. Un dispositivo che quantifica all’istante la risposta immunitaria è fondamentale.
La diagnosi rapida per il trattamento e la prevenzione delle malattie trasmissibili è un problema di salute pubblica che va oltre l’attuale pandemia. Il biosensore può essere utilizzato per il rilevamento rapido di biomarcatori per altri agenti infettivi come Ebola, HIV e Zika.
