Roste zájem o biosenzory využitelné při diagnostice onemocnění

29. 9. 2021 -

Budoucností v diagnostice onemocnění se mohou stát elektrochemické biosenzory. Mají perspektivu všude tam, kde se hodí přenosnost zařízení a pracuje se s kapalným vzorkem. Příkladem využití jsou nejen infekční onemocnění jako covid-19, ale i analýza vod, potravinářství a podobně. Podle vědců z Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně může tato forma detekce v humánní diagnostice do budoucna násobně zvyšovat komfort, a také bezpečí uživatele.

Jako příklad uvádí Ondřej Zítka z Ústavu chemie a biochemie AF MENDELU novou generaci glukometrů, které lze nosit přímo na povrchu pokožky. Zařízení jsou spojená s chytrým telefonem pro on-line monitorování. „U biosenzorů je nejvyšším cílem analogický postup jako u běžného glukometru. U glukometru se odebírá kapilární krev v řádu mikro litrové kapky vpichem do prstu a analýzu máme v řádu vteřin. Tento ideál ale není u biosenzorů na ostatní markery, často v nižších koncentracích, tak snadno dosažitelný při současném zachování vysokých nároků na přesnost, dostatečnou citlivost a selektivitu,“ říká Zítka směrem k tomu, kam se bude snažení vědců v následujících letech ubírat.

Zájem o elektrochemické biosenzory vzrostl především v době pandemie covid-19. Aby byly ale běžně využitelné v praxi, musí v budoucnu úspěšně zkombinovat přínos obou stávajících a nejpoužívanějších technik. Musí se blížit citlivosti a robustnosti PCR a zároveň splňovat výhodu rychlé a jednoduché přenositelnosti včetně použitelnosti laikem, což s výhradami splňuje ne příliš přesný antigenní test.

Představme si situaci, kdy by virová nákaza měla mít stejnou rychlost šíření jako jakýkoli SARS-CoV, a přitom mortalitu viru Ebola. V takovém případě by nastala mnohonásobně závažnější potřeba rychlé diagnostiky přímo v místě odběru na úrovni přesnosti PCR. V takové situaci nelze spoléhat už ani na antigenní testy, které vykazují určitou falešnou negativitu. Potřeba rychlé a přesné diagnostiky přímo v místě by byla naprosto kritická, protože fronty v testovacích centrech jsou při takovém typu pandemie nemyslitelné,“ říká Zítka.

Trend zájmu o biosenzory proto v posledních letech roste také na vědeckém poli a týká se potažmo celé analytické chemie. „Většina nově formovaných chemických a technologických konceptů je nyní stále ve fázi vývoje a lze říct, že čím vyšší stupeň vývoje, tím vyšší nároky na financování, obzvlášť jedná-li se o zajištění robustnosti a závěrečné certifikace,“ doplňuje Zítka.

Malá přenosná zařízení na bázi biosenzorů, která mají ambici se přesností a citlivostí vyrovnat metodám jako PCR nebo hmotnostní spektrometrie, se ale vyvíjí několik dekád. „Jsou velmi náročné na vývoj a musí těžit z pokroku a poznání jak v oblasti chemie, tak z oblasti nanomateriálů, mikrofluidiky a miniaturizace elektroniky,“ dodává Zítka.

Kontakt pro bližší informace: doc. RNDr. Ondřej Zítka, Ph.D., e-mail: ondrej.zitka@mendelu.cz, Vedoucí výzkumné skupiny biomarkerů a biosenzorů Ústavu chemie a biochemie AF MENDELU

AgroContact | s námi porostete