Kit monouso per immobilizzazione diretta di biomolecole su sensore elettrochimico

Walter Vastarella dell’ENEA è l'inventore in un kit monouso utilizzabile per effettuare uno screening in campo medico e ambientale di biomolecole, quali ad esempio glucosio nel sangue, polifenoli nei vini e fenoli nelle acque. Più precisamente, a essere brevettato è stato un nuovo modello di biosensore elettrochimico facilmente estraibile dal contenitore usato per la preparazione, flessibile ed utilizzabile in diversi settori.

I biosensori elettrochimici sono dispositivi che contengono una biomolecola, ad esempio enzimi, proteine, cellule, batteri, anticorpi, frammenti di DNA, RNA, in grado di reagire con la sostanza che si vuole analizzare, e un rivelatore (elettrodo) che trasforma il prodotto della reazione in un segnale di tipo elettrico, la cui intensità è proporzionale alla quantità di sostanza presente.

I limiti dei biosensori elettrochimici in commercio sono legati alla scarsa stabilità nel tempo delle biomolecole. La maggior parte di esse va conservata a bassa temperatura e spesso sono necessarie operazioni preliminari complesse, come la preparazione di soluzioni o miscele, diluizioni o pretrattamenti chimici, e infine immobilizzazioni sul sensore, che richiedono un operatore specializzato.

Il dispositivo proposto consente di superare i limiti di quelli attualmente in commercio. Esso è costituito da due camere sovrapposte: quella superiore contiene la biomolecola, in polvere, mentre quella inferiore contiene una soluzione in cui sono immersi gli elettrodi.

L’operatore deve soltanto forare la membrana che separa le due camere avvitando la vite presente sulla parte superiore del dispositivo. La polvere si scioglie e il dispositivo è pronto per effettuare la misurazione.

L'elemento principale di innovazione è costituito dal fatto che la superficie degli elettrodi utilizzati viene precedentemente trattata con agenti leganti o reticolanti in grado di bloccare le molecole bioattive, con la possibilità di usare anche lo stesso sensore per diverse applicazioni, soltanto sostituendo il tipo di biomolecola presente nel tappo a vite.

La preparazione del biosensore immediatamente prima dell’utilizzo permette di ovviare al problema della sua stabilità nel tempo e la facilità di preparazione consente l’utilizzo anche a tecnici non particolarmente esperti.

Il brevetto, di proprietà ENEA, è stato depositato il 18 dicembre 2012 con numero RM2012A00064. È consultabile nella banca dati Brevetti ENEA dal 19 dicembre 2012 ed è disponibile per licensing.