Νανοτέστ και βιοαισθητήρες για την Covid -19/ 3D εκτυπωμένα ανθρώπινα οστά [Φωτό]

Γρήγορο νανοτέστ υψηλής ευαισθησίας, μας ενημερώνει αν έχουμε νοσήσει από κορωνοϊό, και σε συνδυασμό με βιοαισθητήρες μπορεί να μας αποκαλύψει τον ακριβή χρόνο μόλυνσης και την κατάσταση στην οποία βρισκόμαστε σήμερα, σε ό,τι αφορά τα προστατευτικά αντισώματα.

Έξυπνοι αισθητήρες που φοράμε σε ένα smartwatch μπορούν να ανιχνεύσουν έγκαιρα την έκκριση συγκεκριμένων ουσιών που συνδέονται με ασθένειες και να χτυπήσουν «καμπανάκι» π.χ. πριν από κάποιο έμφραγμα.

Τρισδιάστατοι βιοεκτυπωτές τυπώνουν ανθρώπινους ιστούς και τμήματα οστών, χρησιμοποιώντας στο υλικό εκτύπωσης τα ίδια μας τα κύτταρα ώστε να είναι συμβατά και να μην απορρίπτονται.

Είναι ορισμένες από τις καινοτομίες στο χώρο της ιατρικής που παρουσιάζονται στην έκθεση εφαρμογών και ερευνητικών έργων υψηλής τεχνολογίας, EXPO Nanotexnology 2021, η οποία συνοδεύει τις εργασίες του ετήσιου διεθνούς πολυσυνεδρίου νανοτεχνολογίας, που βρίσκεται σε εξέλιξη στη Θεσσαλονίκη.

Rapid nanotest αντισωμάτων

Το τεστ αντισωμάτων, που ανέπτυξε η startup εταιρία εφαρμογών ιατρικής BL NanoBiomed, σε συνεργασία με το Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας LTFN του ΑΠΘ, χρησιμοποιεί δείγμα αίματος για να ανιχνεύσει δύο συγκεκριμένα αντισώματα, που εκκρίνονται από άτομα που έχουν νοσήσει από κορωνοϊό.

«Η διαφορά τους από τα τεστ αντισωμάτων που κυκλοφορούν στο εμπόριο είναι πως εκείνα ανιχνεύουν και τα αντισώματα που παράγονται από τον εμβολιασμό», λέει στο iatronet ο φυσικός, συνεργάτης της start up, Αλέξανδρος Ορφανός, και εξηγεί με ποιον τρόπο μπορεί να γίνει σε βάθος ανάλυση, που θα αποκαλύψει επίσης τον χρόνο νόσησης και το στάδιο στο οποίο βρίσκεται κάποιος σήμερα: «Το τεστ είναι ενισχυμένο με νανοτεχνολογία σε διάφορους σκοπούς.

Όχι μόνο στο να ανιχνεύει αν έχουμε περάσει κορωνοϊό ή όχι αλλά ακόμα και για να πιάσουμε πολύ μικρές ποσότητες αντισωμάτων. Σε συνδυασμό με τους βιοσένσορες, θα μας δώσει κάποια μαθηματικά νούμερα, που από τις καμπύλες τους θα καταλάβουμε σε τι ποσοστό υπάρχουν τα αντισώματα, άρα θα κάνουμε ακριβέστερη προσέγγιση στο πότε νοσήσαμε», σημείωσε.

Η προσπάθεια βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο, κατά το οποίο το τεστ δοκιμάζεται σε έναν αριθμό ατόμων, προκειμένου να υπάρξουν επαρκή δεδομένα. Μεταξύ άλλων, εφαρμόζεται εθελοντικά σε συνέδρους του Nanotexnology 2021

Βιοαισθητήρες χτυπούν «καμπανάκι» για έμφραγμα

Οι βιοαισθητήρες που έχει αναπτύξει η BL είναι εκτυπωμένα οργανικά ηλεκτρονικά, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να ανιχνεύσουν βιολογικές ουσίες που εκκρίνονται από τον ανθρώπινο οργανισμό. «Ορισμένες από τις ουσίες αυτές δεν είναι εύκολο να ανιχνευτούν με άλλες συσκευές. Κάνουμε μια καλύτερη διάγνωση σε βάθος, τόσο ποσοτικά όσο και ποιοτικά», εξηγεί ο κ.Ορφανός. Οι αισθητήρες μπορούν να συνδεθούν με υπολογιστές, με κινητά τηλέφωνα ή με κάποιο smartwatch στον καρπό και να δίνουν σε real time την πρόοδο της ουσίας - στόχου.

«Από την έκκριση των ουσιών μπορούμε να καταλάβουμε αν έχει κάποιο πρόβλημα κάποιος. Για παράδειγμα, μπορεί να ανιχνεύσει έγκαιρα κάποιες πρωτεϊνες που αποτελούν μια ένδειξη για επικείμενο έμφραγμα. Η παραμικρή αλλαγή της συγκέντρωσης έκκρισης της πρωτεϊνης, ακόμα και όταν κοιμόμαστε, θα δώσει σήμα στο κινητό ή στον γιατρό, και αυτό μπορεί να αποδειχτεί πολύ κρίσιμο», επισήμανε.

3D εκτυπωμένα οστά

Τμήματα οστών και αρθρώσεων, μύτες, αφτιά, τμήμα τραχείας και άλλοι ανθρώπινοι ιστοί, εκτυπωμένοι από 3D βιο-εκτυπωτή, εκτίθενται στο σταντ του Τμήματος Χημικών Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του ΑΠΘ.

Μαζί με αυτά τα εμφυτεύματα, εκτίθεται και ο 3D βιο-εκτυπωτής, δημιούργημα και αυτός του Εργαστηρίου Ανόργανης Χημείας και Προηγμένων Υλικών του Τμήματος, όπως θα μας πει η υποψήφια διδάκτορας Σεβαστή Μάτσια.

Ο καθηγητής του Τμήματος Χημικών Μηχανικών, Αθανάσιος Σαλίφογλου, εξηγεί πως η εκτύπωση είναι μόνο το τελικό στάδιο μιας ιδιαίτερα απαιτητικής διαδικασίας. Το στοίχημα, όπως λέει, είναι η δημιουργία του υλικού εκτύπωσης, που πρέπει να περιλαμβάνει ζωντανά ανθρώπινα κύτταρα, καλλιεργημένα και διαφοροποιημένα ώστε να επιτελούν το ρόλο τους και να είναι ιστοσυμβατά: «Παίρνουμε βλαστικά κύτταρα, τα μεγαλώνουμε, τα διαφοροποιούμε και με τη διαφοροποίηση αποκτούν την ιδιότητα που χρειάζεται για να φτιαχτεί ο κατάλληλος ιστός.

Π.χ. για το κόκκαλο, ξεκινάμε από βλαστικά κύτταρα, τα διαφοροποιούμε, τα κάνουμε οστεοπλαστικά για να μεγαλώσουν και όταν φτάσουν σε μια ορισμένη πυκνότητα τα επάγουμε έτσι ώστε να γυρίσουν και να αρχίσουν να αποθέτουν ασβέστιο», τονίζει και προσθέτει: «Έχουμε και την άλλη προσέγγιση, για τον διαβήτη τύπου 2. Τα κύτταρα τα μεγαλώνουμε, τα διαφοροποιούμε και τα κάνουμε λιποκύτταρα που παίρνουν τη γλυκόζη και τη μεταβολίζουν. Έτσι καταπολεμούν την υπογλυκαιμία».

Η ερευνητική προσπάθεια βρίσκεται σε πειραματικό στάδιο και υπάρχει ο στόχος τους επόμενους μήνες να περάσει σε εφαρμογή σε κουνέλια.