Sviluppo di un biosensore portatile per la rivelazione precoce di biomarcatori del cancro ovarico
Settore in cui opera l'ente
Ricerca scientifica e tecnologica
Ricerca scientifica e tecnologica
Città in cui opera l'ente
Bologna
Imola
Bologna
Imola
Tipologia ente
Università pubblica
Sito Web
https://www.unibo.it/it
https://www.unibo.it/it
IL PROGETTO
Il progetto verrà sviluppato presso il Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”, Università di Bologna. Il progetto proposto riguarda lo sviluppo di un dispositivo analitico di facile utilizzo per la quantificazione simultanea di diversi biomarcatori presenti nel sangue specifici per le fasi iniziali del cancro ovarico, combinando il metodo cromatografico a flusso laterale (ampiamente diffuso e ben conosciuto grazie al test di gravidanza) e rivelazione tramite chemiluminescenza (CL). La fotocamera di uno smartphone verrà utilizzata come rivelatore per la misura del segnale analitico e una specifica applicazione, verrà realizzata ad-hoc per l’elaborazione dei dati permettendo di ottenere informazioni quantitative sugli analiti di interesse.
Il dispositivo consentirà di eseguire l'analisi direttamente su poche gocce di sangue prelevate tramite siringa pungidito. Ogni analita di interesse presente nel campione sarà catturato da una specifica “sonda di cattura” immobilizzata in una posizione specifica della membrana di nitrocellulosa; verrà quindi rivelato tramite legame con una seconda sonda marcata (ad esempio, con un enzima o con una nanoparticella) per innescare una reazione CL dopo l'aggiunta di un opportuno substrato. Sfruttando la tecnologia di stampa 3D, verranno progettati e prodotti accessori su misura: una cartuccia microfluidica che ospiterà la membrana di nitrocellulosa e tutti i reagenti necessari all’analisi che consentirà una facile gestione della procedura analitica; un adattatore per smartphone in grado di creare una “mini dark-box” e di garantire il corretto posizionamento della membrana di nitrocellulosa in corrispondenza della fotocamera dello smartphone, consentendo così un'accurata rivelazione del segnale CL. Quindi le immagini digitali verranno elaborate automaticamente dall'algoritmo di intelligenza artificiale dell'applicazione per ottenere informazioni quantitative su ciascun analita target.
Lo sviluppo di un dispositivo analitico che consenta la rivelazione di biomarcatori nel sangue altamente predittivi per la fase iniziale del cancro ovarico attraverso l'uso di un test di semplice esecuzione, consentirebbe ad una larga parte della popolazione di effettuare periodicamente un controllo per diagnosticare in modo precoce tale patologia.
- Martina Zangheri
L'IMPATTO DEL PROGETTO
ll cancro ovarico è la principale causa di morte per cancro ginecologico ed è il quinto tumore più comune nella popolazione femminile nei paesi sviluppati. Nonostante l'incidenza relativamente bassa, tale patologia è caratterizzata da un'elevata mortalità dovuta alla mancanza di metodi efficaci per la diagnosi precoce. Infatti, il cancro ovarico è una malattia silente e le sue fasi iniziali sono difficili da rilevare perché la maggior parte dei sintomi non sono specifici e quindi di scarsa utilità nella diagnosi. Di conseguenza, è raramente identificato fino a quando non si diffonde raggiungendo gli stadi successivi. Pertanto, la battaglia contro questa patologia dovrebbe essere condotta non solo con un'intensa ricerca su nuovi trattamenti efficaci, ma dovrebbe basarsi anche sullo sviluppo di metodi diagnostici innovativi che permettano di rilevare tempestivamente l'insorgenza della malattia. In questo contesto, l'aspetto fondamentale che porterebbe un grande passo avanti nella lotta contro il cancro ovarico, sarebbe la possibilità di effettuare screening molto frequentemente. Per promuovere uno screening frequente, i metodi per la diagnosi dovrebbero essere basati su approcci non invasivi, che comportino l'uso di campioni biologici facilmente prelevabili (es. sangue, urine, etc). Un altro aspetto che potrebbe favorire uno screening su larga scala è il basso costo del metodo stesso che consentirebbe l'accesso a controlli frequenti a una maggior parte della popolazione. La riduzione dei costi coinvolge due aspetti fondamentali. Il primo è la possibilità di effettuare queste analisi al di fuori del laboratorio centralizzato da parte di personale non specializzato, comportando così lo sviluppo di dispositivi analitici portatili, usa e getta di facile utilizzo e alla portata di tutti. Di conseguenza, il secondo aspetto è relativo ai materiali e alla piattaforma utilizzati per eseguire l'analisi, che devono essere molto semplici, maneggevoli e ampiamente disponibili sul mercato.
In questo contesto, dunque il progetto proposto vuole far fronte alle diverse tematiche coinvolte in questa problematica, ovvero sviluppare un dispositivo portatile, di facile utilizzo e a basso costo che possa essere utilizzato per screening su larga scala, consentendo di individuare le pazienti che necessitano di ulteriori approfondimenti clinici.