Cellulose nanofibre for at forbedre følsomheden af ​​laterale flowtest

Forskere fra ICN2 Nanobioelectronics and Biosensors Group ledet af ICREA Prof. Arben Merkoçi har udført en undersøgelse for at øge følsomheden af ​​laterale flowtests. De omfattede cellulose -nanofibre i testområdet, producerer en gennemsnitlig stigning på 36,6 procent af det kolorimetriske signal på positive test. Den foreslåede ændring kan let anvendes på enhver form for lateral strømningsstrimmel, gør det muligt at bruge det i point-of-care applikationer.

Laterale flowtest bruges i en lang række sektorer, herunder menneskers sundhed og pharma, miljøtest, dyrs sundhed, test af fødevarer og foderstoffer, og plante- og afgrødesundhed. De er papirbaserede biosensorer, der opfylder kravene i Verdenssundhedsorganisationens FORSIKrede kriterier for enheder, kræver, at de er til at betale, følsom, selektiv, brugervenlig, hurtig og robust, og kan afledes til slutbrugeren. Paradoksalt nok, følsomhed er ikke altid sikret.

Deres funktion er enkel:En væskeprøve, med eller uden en specifik analyt, påføres den ene ende af strimlen. Visse partikler (transducere), der er klar til at fæstne til den analyt, bliver trukket med af væsken. Antistoffer i store mængder påføres testlinjen for at beholde analytten mærket med transducerne. Hvis analytten er til stede i prøven, testlinjen vil blive farvet på grund af transducerne. Ellers, partiklerne vil fortsætte deres rejse til slutningen af ​​strimlen.

Forskere fra ICN2, i samarbejde med universitetet i Girona, rapporter en måde at øge testens følsomhed med kun en lille stigning i tiden. Resultaterne offentliggøres i Biosensorer og bioelektronik af første forfatter Dr. Daniel Quesada-González, nu forsker ved spin-off Paperdopdx.

En måde at øge strimlernes følsomhed har at gøre med deres porøsitet. Hvis porerne er store nok, transducerne kan gå igennem dem i stedet for at stoppe i testlinjen, faldende følsomhed. Hvis porerne er for små, følsomheden stiger, men prøven flyder langsommere.

Den nye forskning foreslår kun at reducere porestørrelsen på testområdet ved at inkludere cellulose -nanofibre i den zone. De er biokompatible med antistoffer, dermed øges de områder, hvor de kan placeres på overfladen af ​​strimlen, hvor farven på transducerpartiklerne er bedst værdsat. Takket være denne ændring, forskerne observerede en gennemsnitlig stigning på 36,6 procent af det kolorimetriske signal, hvilket betyder, at flere transducerpartikler blev tilbageholdt i testlinjen. De har også demonstreret, at denne fastholdelse kun skyldes analyternes interaktion med antistofferne, ikke på grund af transaktorernes interaktioner med cellulosananofibre, som undgår falske positiver.

Denne strategi kunne bruges til at skelne bedre mellem lignende koncentrationer af en given analyt, hvilket er nyttigt, især på diagnostiske applikationer. Det højere følsomhedsniveau tillader en kvantitativ analyse af prøverne ved hjælp af en simpel kameraenhed som dem, der er integreret i smartphones. Den foreslåede ændring er billig og kan let anvendes, gør det muligt at bruge det i point-of-care applikationer.