Projekti / Programi
Prenosni, visoko občutljivi in specifični nanostrukturirani biosenzorji za hitro detekcijo virusov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.09.00 |
Tehnika |
Elektronske komponente in tehnologije |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.05 |
Tehniške in tehnološke vede |
Materiali |
elektrokemijski biosenzorji, senzorski sistemi, elektronske komponente, nanostrukturni materiali, sitotiskane elektrode, virus, SARS-CoV-2
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
19. april 2024;
A3 za obdobje
2018-2022
Podatki za razpise ARIS (
04.04.2019 - Programski razpis,
arhiv
)
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
10 |
170 |
158 |
15,8 |
| Scopus |
9 |
178 |
168 |
18,67 |
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
38204 |
dr. Špela Trafela |
Materiali |
Vodja |
2021 - 2024 |
73 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
90.664 |
Povzetek
Nalezljive bolezni, ki se pojavijo iznenada in se hitro ter masovno širijo v številnih državah širom sveta, lahko terjajo na stotine življenj. Zanesljivo in dostopno testiranje igra eno izmed ključnih vlog pri omilitvi in nadzoru širjenja različnih virusnih in drugih obolenj. V tem projektu predlagamo novo strategijo testiranja, ki temelji na elektrokemijskem (bio)senzorskem principu z uporabo mikrofluidne platforme za hitro, občutljivo in specifično detekcijo SARS-CoV-2 in njegovih sevov/mutacij v slini. Tarčne molekule, SARS-CoV-2 in njegovi sevi/mutacije, so bile izbrane zaradi trenutne situacije, ki vlada v svetu. Vendar je lahko uporaba predlaganega elektrokemijskega pristopa razširjena tudi na številne druge patogene, virusne ali bakterijske. Tudi na tiste, ki bodo v prihodnosti povzročili podobne pandemične situacije. Z novo predlagano strategijo se bo povečala analitična učinkovitost testiranja (občutljivost, specifičnost, itn.) z upoštevanjem določenih eksperimentalnih parametrov pri razvoju in konstrukciji (bio)senzorske platforme. Le-ta je zasnovana na poceni komercialno dostopnih sito-tiskanih elektrodah (ang. screen-printed-electrodes, SPE), ki so nadaljnje modificirane z nanostrukturiranih kompozitom na osnovi polistiren (PS)/polianilin (PANI)-Au nanodelcev (NPs). Predlagan sistem zaradi svoje velike specifične površine omogoči imobilizacijo velikega števila SARS-CoV-2 receptorskih elementov (specifičnih za tarčni virus), npr. protiteles (angl. Antibodies, Ab) in/ali angiotenzin2 encim (ACE2). Detekcija virusa ali njegovih sevov temelji na elektrokemijskem principu z omogočeno pretvorbo specifične interakcije med receptorskimi elementi in virusnimi proteini v merljiv, od koncentracije odvisen električni signal v prisotnosti [Fe(CN)6]3-/4- redoks para. Ker gre za elektrokemijski princip detekcije, so rezultati lahko ovrednoteni tako kvalitativno, kot tudi kvantitativno. Hkrati detekcijska platforma zaradi kemijske sestave izkazuje edinstvene lastnosti, ko govorimo o prevodnosti in biokompatibilnosti. Vsa ta našteta dejstva so ključna, da sistem doseže visoko občutljivost in specifičnost, ki posledično rezultira v zelo nizkih mejah zaznave (na atomarnem ali subatomarnem koncentracijskem območju) virusa in sevov. Predlagana platforma zagotovo predstavlja izhodiščno točko za praktično in poceni testiranje. Predlagana platforma je najprej vgrajena v mikrofluidno celico, nato pa preko SPE tri-elektrodnega priključka povezana na miniaturizirano elektroniko z brezžično (WiFi) komunikacijsko podporo. Na ta način je primerna za praktično uporabo. Predlagana zasnova zagotovo predstavlja poceni in učinkovito alternativo že obstoječim testom (RT-PCR) za odkrivanje COVID-19, saj ponuja preprosto in-situ analizo v veliko krajših časovnih okvirih. Je enostavna za uporabo, saj se kot vzorec lahko uporabi slina ali izpljunek, kar omogoča samouporabo pacientom in posledično masovno testiranje populacije.
