Biosenzorii cu electrozi serigrafiați

Biosenzorii cu electrozi serigrafiați: o nouă provocare pentru metode de diagnostic inovativ


Incindența deosebit de crescută a bolilor imunologice dar și răspândirea deosebit de rapidă a bolilor infecțioase, impune dezvoltarea unor noi metode de diagnostic, caracterizate prin rapiditate și acuratețe crescută. Datele de literatură înfățisează o noua metodă ce oferă rezultate, cu o înaltă specificitate și sensibilitate chiar și în cazul pragurilor scăzute de detecție, și anume biosenzorii pe bază de electrozi serigrafiați, pentru care în ultima perioada, a existat o cerere ridicată.
Electrozi serigrafiați au fost utilizați cu precadere în domeniul cercetării, pe numeroase arii precum: medicină, farmacie, industria alimentară, agricultură, mediu sau securitate națională. Datorită reproductibilității crescute, acești senzori se potrivesc unei palete largi de aplicații: platforme clinice de diagnostic, analiza mediului, analize de precizie în domeniul industriei alimentare. O caracteristică majoră este faptul că senzorii bazați pe acest tip de electrozi pot determina prezența concomitentă a mai multor parametrii, ceea ce duce la posibilitatea de a realiza noi metode de detecție, identificare și cuantificare a markerilor biologici, antigenelor, drogurilor dar si a microorganismelor patogene. Numeroși cercetători au dezvoltat biosenzori pe bază de electrozi serigrafiați în detecția microorganismelor patogene (Salmonella sp., Campylobacter sp., Escherichia coli) la nivel de gen și specie, în timp ce alți cercetători au dezvoltat biosenzori hibrizi ce detectează virusul responsabil de Infecții Respiratorii Acute Severe (SARS)
Principalul nostru scop este acela de a dezvolta biosenzori pe bază de electrozi serigrafiați pentru cuantificarea biomarkerilor de interes medical sau a microorganismelor cu un grad ridicat de patogenitate, în vederea micșorării timpul de așteptare și diagnosticare. Din punct de vedere al constituirii, un modul serigrafiat poate conține 3 sau 4 electrozi. Modulul cu 3 electrozi (fig.1) conține electrodul de lucru (cel pe care se va realiza tehnica de detecție), electrodul de referință și un electrod auxiliar (counter), în timp ce modulul cu 4 electrozi conține un working sense. Există posibilitatea realizării unei configurații personalizate a electrozilor conform specificațiilor cercetătorului, având la bază o diversitate a materialelor de lucru (carbon, aur, platina etc.) fiecare variantă aducând după sine atât avantaje, cât și provocări în ceea ce privește funcționalizarea.
Dezvoltarea unor metode rapide și cu un cost redus ar permite un screening mai frecvent al populației/ pacienților determinînd o scădere a infecțiilor trasmise intracomunitar și chiar intraspitalicesc. În regiunile în curs de dezvoltare, acastă metodă de screeding/ diagnostic ar crește controlului asupra diserminării virusurilor hepatitice dar și al protozoarelor patogene ce provoacă patologii umane asociate. În ceea ce privește sfera oncologică, biosenzorii bazați pe electrozi serigrafiați contribuie la detecția biomarkerilor specifici, ce fac diferența între celula normală și celula cu potențial canceros. Până în acest moment, cercetarile au inclus un număr restrâns de markeri generali (CA125), dar și makeri specifici (HPV).
La nivel global, dezvoltarea de biosenzori conferă o direcție deosebit de importantă în diagnosticul precoce datorită rapidității de obținere, costului scăzut, preformanței analitice ridicate și cerințelor minimaliste în ceea ce privește echipamentul de lucru și a condițiilor de biosecuritate comparativ cu metodele de diagnostic imunologice (ELISA, Difuzie laterală) sau moleculare (PCR, LAMP, rtPCR).

Dacă doriți să citiți articolul original, vă rugăm să accesați pagina: https://www.mdpi.com/

Biosenzorii cu electrozi serigrafiați: o nouă provocare pentru metode de diagnostic inovativ . DDS Diagnostic –  august 2020.