UPM-forskare har utvecklat en optisk biosensor med en enkel, snabb och prisvärd avläsningsmetod som möjliggör in vitro-detektion av ett biologiskt material. De erhållna resultaten är lovande för diagnosen av torra ögonsjukdomar.

På grund av den ökande efterfrågan på diagnos för olika ögonsjukdomar, optiken, Fotonik- och biofotonikgrupp från Universidad Politécnica de Madrid (UPM) har utvecklat en Point-of-Care (PoC) optisk läsenhet som, tack vare en patenterad teknologi av forskare i denna grupp, gör det möjligt för oss att in vitro upptäcka mycket små koncentrationer av biologiskt material på ett snabbt och prisvärt sätt.

De första försöken verkar vara effektiva för diagnos av torra ögon med patientens tårar. Förutom, dess användning skulle kunna tillämpas på andra sjukdomar och till och med utvidgas till andra områden som jordbruk och livsmedel.

1992, Världshälsoorganisationen publicerade en relevant klassificering av sjukdomar och skador relaterade till ögat. Sedan dess har sådan klassificering successivt ökat och detta har resulterat i en hög efterfrågan på diagnoser för olika okulära patologier. Medveten om detta behov, forskare från optiken, Fotonik- och biofotonikgruppen vid Center for Biomedical Technology of UPM (CTB-UPM) började arbeta med utvecklingen av en snabbdiagnosanordning för dessa typer av sjukdomar såsom torra ögonsjukdomar.

Under de senaste åren, förekomsten av torra ögon-syndrom har ökat dramatiskt. Dess symtom är ögonirritation, rodnad och trötthet, bland andra, och det kan orsaka näthinneavlossning och synförlust i de allvarligaste stadierna av sjukdomen. Därför, tidig upptäckt av sådan sjukdom är avgörande. Dock, dessa bevis kan förväxlas med andra ögonsjukdomar som inte är relaterade till DED. Lyckligtvis, Störning i torra ögon påverkar också tårsammansättningen genom att variera dess koncentration av proteiner. Dessa priser, även kallade biomarkörer, alltid hittas relaterade till en sjukdom, torra ögon i detta fall och är de element som behövs för diagnosen.

Tack vare denna teknik utvecklad av UPM-forskare, licensierad till BIOD S.L, vi kan in vitro detektera lägre koncentrationer (i intervallet nanogram per milliliter) av vissa biologiska material (bakterier, virus, proteiner och så vidare) på samma sätt som professionella laboratorier gör för att upptäcka dessa typer av sjukdomar.

Fördelen med den nya enheten jämfört med de traditionella enheterna är att den är portabel och kan placeras på en vårdcentral. Dessutom, den är lätt att använda och den här funktionen är till stor hjälp för icke-kvalificerad personal. En annan funktion hos denna enhet är att den är etikettfri, vilket innebär att det inte kräver märkning för att förstärka svaret (enzymer, fluoroforer, guldpartiklar...) vad som resulterar i att spara kostnader.

Avläsningsmetoden för denna PoC-enhet är baserad på förändringen av sensorernas optiska egenskaper när biologiskt material tillsätts. Därför, helt enkelt genom att övervaka spektralresponsen hos det reflekterade ljuset kan vi bestämma mängden biologiska molekyler i ytan.

Huvudfrågan när man analyserar tår hos patienter är den begränsade provvolymen som kan erhållas eftersom de knappt når fem mikroliter, vilket försvårar dess manipulation och granskning. Forskare har löst detta problem genom att utveckla en sensoryta där vissa bioreceptorer (antikroppar) relaterade till målproteinerna är immobiliserade och kan vara värd för prover på till och med en mikroliter utan att förångas.

Förutom, det finns andra problem i fallet med tåranalys eftersom de har proteiner, salter och andra komponenter som kan störa diagnosen. Dock, detta har också lösts med valet av gjorda antikroppar och detekteringen av det enda proteinet relaterat till DED, Matrix metallopsidas 9, vad som bevisar att den här enheten fungerar rätt.

Nu för tiden, gruppen arbetar med två andra biomarkörer för torra ögonsjukdomar och de förväntar sig att uppnå samma goda resultat, de syftar till att integrera alla biomarkörer i en och utveckla ett kit för diagnos av torra ögon.

Enligt forskaren Beatriz Santamaría, "Denna teknik är mycket mångsidig och kan även användas för andra diagnoser med andra prover som blod, urea och saliv och inte bara inom det medicinska området utan inom andra områden som jordbruk eller livsmedelsindustri."