I BIOCHIP MOLECOLARI STAMPATI IN 3D DI PIXELBIO SBLOCCANO UNA DIAGNOSI RAPIDA DELLE MALATTIE
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Lo specialista di biotecnologie Pixelbio ha sviluppato un nuovo biochip molecolare stampato in 3D con il potenziale per accelerare il ritmo dei test genetici clinici.
Utilizzando una stampante 3D Formlabs e una resina nera, Pixelbio è stata in grado di creare nuovi dispositivi di rilevamento “HuluFISH”, in grado di utilizzare sonde multicolori per rilevare diversi codici genetici contemporaneamente. In tal modo, l’azienda è riuscita a ridurre i costi e i tempi di consegna, producendo uno strumento clinico flessibile che ora potrebbe aiutare ad accelerare la diagnosi del cancro, nonché la ricerca e lo sviluppo di altri farmaci e vaccini.
“Grazie all’elevata precisione e velocità di stampa della Form 3, siamo in grado di utilizzarla per stampare tubi di dimensioni inferiori a 1 mm in uno spazio minuscolo”, ha affermato Sheng Liu, Direttore dello sviluppo di Pixelbio. “Abbiamo anche scoperto che una volta che il design era corretto, potevamo produrre la parte di cui avevamo bisogno rapidamente e su larga scala, che sarebbe stata molto costosa per unità e non necessariamente adatta alle nostre esigenze [con le tecnologie precedenti]”.
Introdotta per la prima volta negli anni ’60, l’ibridazione in situ è diventata un metodo comune per identificare la posizione di specifici acidi nucleici, DNA e RNA, all’interno di tessuti, cellule e cromosomi. In generale, la tecnica prevede l’uso di sonde chimiche o radioattive, spesso per rilevare le cellule cancerose in campioni citologici, e consente efficacemente ai medici di ottenere una prognosi e un trattamento precoci della malattia.
Basandosi su questo approccio, tali scienziati si stanno ora sempre più rivolgendo all’ibridazione in situ della fluorescenza o alle tecniche “FISH”, attraverso le quali attaccano marcatori colorati a determinati geni per dare loro una maggiore visibilità al microscopio, ma anche se il metodo consente il rilevamento di singole molecole, limitato all’identificazione di un gene alla volta.
Per aggirare questo problema, Pixelbio ha sviluppato “HuluFISH”, un biochip flessibile stampato in 3D che consente ai medici di monitorare un numero maggiore di geni contemporaneamente. Commercializzata come la “prima soluzione multiplex smFISH individualizzabile”, l’azienda offre effettivamente la produzione di chip come servizio, che consente ai clienti di ordinare rapidamente da una selezione di geni contrassegnati e di ricevere i dispositivi molecolari corrispondenti per i test.
Utilizzando gli attuali biochip con canali da 0,8-1,2 mm, è possibile valutare i campioni identificando i geni con un laser, ma tali dispositivi spesso devono essere regolati in base alla composizione dei liquidi da testare. Inoltre, dato che le sonde sono disponibili in molte forme e dimensioni, le specifiche dei biochip cambiano continuamente, rendendo necessario un processo di prototipazione che può richiedere mesi per essere corretto.
Al contrario, da quando ha adottato la tecnologia Formlabs, Pixelbio è stata in grado di creare HuluFISH internamente, riducendo i relativi costi di produzione e tempi di consegna. Grazie alla sua intrinseca bassa opacità, la resina nera si è dimostrata ideale anche per la produzione di chip e l’azienda sta ora utilizzando il materiale per accelerare la ricerca e lo sviluppo della sua prossima generazione di prodotti.
Altrove nel suo laboratorio, Pixelbio ha anche implementato la sua Form 3 insieme alla Clear Resin di Formlabs per produrre chiusure di precisione che proteggono gli ingressi dei liquidi dei suoi chip e, andando avanti, ora intende continuare a stampare in 3D HuluFISH nella sua fabbrica di Amburgo , mentre sviluppava chip di microarray unici nel suo complesso di ricerca e sviluppo a Heidelberg.
In termini di potenziale futuro di HuluFISH, la flessibilità delle sue sonde integrate potrebbe renderlo ideale per identificare diversi ceppi di COVID-19, analizzare la loro progressione e far progredire lo sviluppo di vaccini potenziati. Con questo in mente, Pixelbio partecipa al NIH rapida accelerazione di diagnostica (RADxSM) l’iniziativa, attraverso la quale si mira a sviluppare migliori tecnologie COVID-test.
“[HuluFISH] renderà la diagnosi di tumori o malattie facile e precisa e cambierà il modo in cui diagnostichiamo e trattiamo le malattie a lungo termine”, ha concluso Liu. “Siamo fiduciosi che la nostra sonda possa accelerare lo sviluppo di farmaci e vaccini consentendo il rilevamento di SARS-CoV-2 e del suo recettore ACE2 mRNA a livello di molecola unicellulare”.
