I ricercatori UPM hanno sviluppato un biosensore ottico con un facile, metodo di lettura veloce ed economico che consente la rilevazione in vitro di un materiale biologico. I risultati ottenuti sono promettenti per la diagnosi delle malattie dell'occhio secco.

A causa della crescente domanda di diagnosi per diverse malattie degli occhi, l'ottica, Il gruppo di fotonica e biofotonica dell'Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha sviluppato un dispositivo di lettura ottica Point-of-Care (PoC) che, grazie ad una tecnologia brevettata dai ricercatori di questo gruppo, ci permette di rilevare in vitro concentrazioni molto piccole di materiale biologico in modo rapido ed economico.

I primi studi sembrano essere efficaci per la diagnosi dell'occhio secco con le lacrime del paziente. Oltretutto, il suo utilizzo potrebbe essere applicato ad altre malattie e persino esteso ad altri settori come l'agricoltura e l'alimentazione.

Nel 1992, l'Organizzazione Mondiale della Sanità ha pubblicato una classificazione pertinente delle malattie e delle lesioni legate all'occhio. Da allora tale classificazione è progressivamente aumentata e ciò ha determinato un'elevata richiesta di diagnosi per diverse patologie oculari. Consapevole di questa esigenza, ricercatori dell'Ottica, Il gruppo di fotonica e biofotonica presso il Centro per la tecnologia biomedica dell'UPM (CTB-UPM) ha iniziato a lavorare allo sviluppo di un dispositivo di diagnosi rapida per questi tipi di malattie come la malattia dell'occhio secco.

Negli ultimi anni, la prevalenza della sindrome dell'occhio secco è drammaticamente aumentata. I suoi sintomi sono irritazione agli occhi, arrossamento e stanchezza, tra gli altri, e può causare distacco di retina e perdita della vista negli stadi più gravi della malattia. Perciò, la diagnosi precoce di tale malattia è essenziale. Però, queste prove possono essere confuse con altre affezioni oculari che non sono correlate alla DED. Fortunatamente, il disturbo dell'occhio secco influisce anche sulla composizione lacrimale variando la sua concentrazione di proteine. Queste tariffe, chiamati anche biomarcatori, si trovano sempre in relazione a una malattia, occhio secco in questo caso e sono gli elementi necessari per la diagnosi.

Grazie a questa tecnologia sviluppata dai ricercatori UPM, concesso in licenza a BIOD S.L, possiamo rilevare in vitro una concentrazione inferiore (nell'ordine dei nanogrammi per millilitro) di alcuni materiali biologici (batteri, virus, proteine ​​e così via) allo stesso modo dei laboratori professionali per rilevare questi tipi di malattie.

Il vantaggio del nuovo dispositivo rispetto ai dispositivi tradizionali è che è portatile e può essere collocato in un centro medico. Inoltre, è facile da usare e questa caratteristica è di grande aiuto per il personale non qualificato. Un'altra caratteristica di questo dispositivo è che è privo di etichette, il che significa che non richiede etichettatura per amplificare la risposta (enzimi, fluorofori, particelle d'oro...) ciò che si traduce in un risparmio sui costi.

Il metodo di lettura di questo dispositivo PoC si basa sul cambiamento delle proprietà ottiche dei sensori quando viene aggiunto materiale biologico. Perciò, semplicemente monitorando la risposta spettrale della luce riflessa possiamo determinare la quantità di molecole biologiche in superficie.

Il problema principale quando si analizza lo strappo dei pazienti è il volume limitato di campione che può essere ottenuto poiché difficilmente raggiungono i cinque microlitri, che ne rende difficile la manipolazione e l'esame. I ricercatori hanno risolto questo problema sviluppando una superficie sensore in cui alcuni biorecettori (anticorpi) correlati alle proteine ​​bersaglio sono immobilizzati e possono ospitare campioni anche di un microlitro senza evaporare.

Oltretutto, ci sono altri problemi nel caso dell'analisi delle lacrime poiché hanno proteine, sali e altri componenti che possono interferire con la diagnosi. Però, anche questo è stato risolto con la selezione degli anticorpi effettuati e la rilevazione dell'unica proteina correlata al DED, la Matrix metallopsidasi 9, ciò che dimostra il corretto funzionamento di questo dispositivo.

Oggi, il gruppo sta lavorando su altri due biomarcatori per la malattia dell'occhio secco e si aspetta di ottenere gli stessi buoni risultati, mirano a integrare tutti i biomarcatori in uno e sviluppare un kit per la diagnosi dell'occhio secco.

Secondo la ricercatrice Beatriz Santamaria, "questa tecnologia è molto versatile e potrebbe essere utilizzata anche per altre diagnosi con altri campioni come sangue, urea e saliva e non solo in campo medico ma in altri campi come l'agricoltura o l'industria alimentare."