Test diagnostico rapido lab-on-chip per la malaria

Data di pubblicazione

27-03-2018

Codice

FI.17.041.A

Stato

Disponibile

Data di priorità

19-07-2017

Fase

Domanda di brevetto internazionale (PCT)

Titolare

Politecnico di Milano

Dipartimento

DIPARTIMENTO DI FISICA

Autori

Riccardo Bertacco, Edoardo Albisetti, Giorgio Ferrari, Daniela Petti, Marco Giacometti

Descrizione

Il metodo di approccio attualmente più sensibile per la rilevazione della malaria si basa sul riconoscimento genico dei vari ceppi del plasmodio mediante PCR (Polymerase Chain Reaction), metodo complesso e delicato non applicabile in un dispensario africano. Il gold standard attualmente utilizzato in Africa per la semplicità di utilizzo della strumentazione richiesta, consiste invece nel contare al microscopio ottico i globuli rossi infettati dal Plasmodio in una goccia di sangue. Sebbene abbia un livello di sensibilità adeguato, esso necessita di personale molto esperto, comporta variabilità nell'interpretazione dei risultati e tempi di analisi lunghi. Recentemente, anche in Africa sono stati introdotti nuovi test rapidi (RDT) basati sull'interazione anticorpo-antigene, ma la loro bassa sensibilità ne impedisce l’uso per la diagnosi precoce, e si evidenzia chiaramente il problema di un numero elevato di falsi positivi dovuti ad una presenza latente dell’antigene nel corpo dei pazienti in zona endemica. In questo contesto, il test diagnostico lab-on-chip proposto è (i) pan-plasmodico, (ii) rapido, (iii) permette di raggiungere la stessa sensibilità e affidabilità del gold-standard, (iv) ha una struttura semplice e quindi adatta alla diagnosi precoce della malaria sul campo. Il dispositivo sfrutta le proprietà magnetiche dei cristalli di emozoina, prodotti in tutti i ceppi di malaria, in due diverse modalità: (i) separazione magnetica e quindi conteggio degli eritrociti infetti che, a differenza di quelli sani, contengono cristalli di emozoina paramagnetica, oppure (ii) rilevazione diretta dei cristalli di emozoina.

Campo di applicazione

Le applicazioni industriali dell’invenzione sono legate alla produzione dei chip “usa e getta” per il singolo test diagnostico e del lettore (apparato elettronico) del risultato del test medesimo.

Vantaggi

La soluzione proposta prevede i seguenti vantaggi: 1. Non richiede una procedura preliminare di preparazione del campione da effettuarsi in laboratorio; 2. È una procedura integrata lab-on-chip che non richiede uso di apparati microfluidici in quanto sfrutta la concentrazione e focalizzazione magnetica di i-RBC e cristalli di emozoina; 3. Si basa su un metodo fisico di rilevazione del Plasmodio e pertanto non necessita di reagenti difficili da conservare in zona endemica; 4. È un metodo diagnostico pan-plasmodico, ovvero adatto alla rilevazione di tutti i ceppi malarici; 5. La lettura impedenziometrica sfrutta una tecnologia elettronica sofisticata ma a basso costo; 6. Il costo stimato dei costi di produzione dei chip usa e getta è nell'ordine di 1€, mentre quello del lettore di circa 100€.

Stadio di sviluppo

Prototipo funzionante

Contatto

licensing.tto@polimi.it