Forskare från ICN2 Nanobioelectronics and Biosensors Group ledd av ICREA Prof. Arben Merkoçi har genomfört en studie för att öka känsligheten hos laterala flödestester. De inkluderade cellulosa nanofibrer i testområdet, producerar en genomsnittlig ökning på 36,6 procent av den kolorimetriska signalen vid positiva tester. Den föreslagna modifieringen kan enkelt appliceras på alla typer av sidoflödesremsor, möjliggör användning av det i vårdcentralsapplikationer.

Laterala flödestester används inom ett brett spektrum av sektorer, inklusive människors hälsa och läkemedel, miljötestning, djurhälsa, livsmedels- och fodertestning, och växt- och växthälsa. De är pappersbaserade biosensorer som uppfyller kraven i Världshälsoorganisationens ASSURED-kriterier för enheter, kräver att de är överkomliga, känslig, selektiv, användarvänlig, snabb och robust, och kan härledas till slutanvändaren. Paradoxalt, känslighet är inte alltid säkerställd.

Deras funktion är enkel:ett flytande prov, med eller utan en specifik analyt, appliceras på ena änden av remsan. Vissa partiklar (transduktorer) förberedda för att fästa till den analyten dras med av vätskan. Antikroppar i stora mängder appliceras på testlinjen för att behålla analyten märkt med transduktorerna. Om analyten finns i provet, testlinjen kommer att färgas på grund av givarna. Annat, partiklarna kommer att fortsätta sin resa till slutet av remsan.

Forskare från ICN2, i samarbete med universitetet i Girona, rapportera ett sätt att öka testets känslighet med endast en liten ökning av tiden. Resultaten publiceras i Biosensorer och bioelektronik av första författaren Dr Daniel Quesada-González, nu forskare vid spin-offen Paperdopdx.

Ett sätt att öka remsornas känslighet har att göra med deras porositet. Om porerna är tillräckligt stora, givarna kan gå igenom dem istället för att stanna i testlinjen, minskande känslighet. Om porerna är för små, känsligheten ökar, men provet kommer att flyta långsammare.

Den nya forskningen föreslår att porstorleken endast ska minskas på testområdet genom att inkludera cellulosa nanofibrer i den zonen. De är biokompatibla med antikroppar, på så sätt öka de områden där de kan placeras på ytan av remsan, där färgen på transduktorpartiklarna bäst uppskattas. Tack vare denna modifiering, forskarna observerade en genomsnittlig ökning på 36,6 procent av den kolorimetriska signalen, vilket innebär att fler transduktorpartiklar hölls kvar i testlinjen. De har också visat att denna retention endast beror på interaktionen mellan analyterna och antikropparna, inte på grund av någon interaktion mellan omvandlarna med cellulosa nanofibrer, som undviker falska positiva resultat.

Denna strategi skulle kunna användas för att bättre skilja mellan liknande koncentrationer av en given analyt, vilket är användbart, speciellt på diagnostiska applikationer. Den högre känslighetsnivån möjliggör en kvantitativ analys av proverna med hjälp av en enkel kameraenhet som den som är integrerad i smartphones. Den föreslagna ändringen är billig och kan lätt appliceras, möjliggör användning av det i vårdcentralsapplikationer.