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Jun 25, 2023

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 10693 (2022) Citare questo articolo

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Le malattie infettive sono tra le principali cause di mortalità a livello mondiale. Un nuovo coronavirus denominato sindrome respiratoria acuta grave corona virus 2 (SARS-CoV-2) è stato identificato a Wuhan, in Cina, nel 2019, e l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha dichiarato la sua epidemia, la malattia da coronavirus 2019 (COVID-19), come pandemia globale nel 2020. Il COVID-19 può diffondersi rapidamente da persona a persona. Uno dei problemi più impegnativi è identificare gli individui infetti e prevenire la potenziale diffusione della SARS-CoV-2. Recentemente, i test per gli anticorpi dell’immunoglobulina M (IgM) e dell’immunoglobulina G (IgG) anti-SARS-CoV-2 utilizzando metodi immunocromatografici sono stati utilizzati come complemento agli attuali metodi di rilevamento e hanno fornito informazioni sul decorso approssimativo dell’infezione da COVID-19. Tuttavia, il prelievo di sangue provoca dolore e comporta rischi di infezione nel sito di puntura dell’ago. In questo studio, è stato sviluppato un nuovo sensore patch che integra microaghi porosi e un test immunocromatografico (PMNIA) per il rilevamento rapido di IgM/IgG anti-SARS-CoV-2 nel fluido interstiziale dermico (ISF), che è una ricca fonte di proteine biomarcatori, come gli anticorpi. Microaghi porosi (MN) biodegradabili costituiti da acido polilattico sono stati fabbricati per estrarre l'ISF dalla pelle umana mediante effetto capillare. L'ISF estratto è stato trasportato verticalmente e fatto fluire nel biosensore del test immunologico affisso, dove gli anticorpi specifici potevano essere rilevati colorimetricamente in loco. Gli anticorpi IgM/IgG anti-SARS-CoV-2 sono stati rilevati simultaneamente entro 3 minuti in vitro. Inoltre, il limite di rilevamento delle concentrazioni di IgM e IgG anti-SARS-CoV-2 era rispettivamente pari a 3 e 7 ng/mL. Si prevede che il dispositivo sviluppato che integra MN porosi e biosensori immunocromatografici consentirà il test degli anticorpi IgM/IgG anti-SARS-CoV-2 minimamente invasivo, semplice e rapido. Inoltre, le dimensioni compatte del MN e del dispositivo integrato nel biosensore sono vantaggiose per il suo utilizzo diffuso. Il dispositivo proposto ha un grande potenziale per lo screening rapido di varie malattie infettive oltre al COVID-19 come metodo complementare efficace con altri test diagnostici.

Alla fine del 2019 è stato identificato un nuovo coronavirus, la sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2), che causa la malattia da coronavirus 2019 (COVID-19). Si è diffuso in tutto il mondo entro 3 mesi a causa della sua elevata infettività1,2. Nel marzo 2020, l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha annunciato l’epidemia di COVID-19 come una pandemia globale3. Un’infezione da COVID-19 si diffonde rapidamente da persona a persona e i suoi sintomi includono affaticamento, tosse, febbre, dispnea, anosmia e ageusia; i sintomi più gravi includono l'insufficienza respiratoria, che può essere pericolosa per la vita4,5. Inoltre, il tasso di infezioni asintomatiche è pari al 16-38%, il che comporta difficoltà nell’identificare tutti gli individui con infezione da SARS-CoV-26. I vaccini COVID-19 sono efficaci nel ridurre il rischio di infezione e la trasmissione del virus; tuttavia, la percentuale della popolazione completamente vaccinata contro il COVID-19 rimane inferiore al 10% in diversi paesi a basso reddito7,8. Pertanto, una delle attuali sfide globali è identificare i pazienti sia sintomatici che asintomatici al più presto per prevenire la potenziale diffusione della SARS-CoV-2.

Attualmente, la reazione a catena della polimerasi con trascrizione inversa in tempo reale (RT-PCR) è il metodo di rilevamento predominante e rimane il gold standard per la diagnosi di COVID-199. Tuttavia, ci sono alcuni inconvenienti associati a questo metodo che impediscono il rapido rilevamento del COVID-19: (1) sono necessarie infrastrutture di laboratorio sostanziali e strutture ben attrezzate per condurre RT-PCR in tempo reale; (2) sono necessari tecnici medici ben addestrati per raccogliere campioni di tamponi naso- o orofaringei e utilizzare sofisticati strumenti di laboratorio; (3) il tempo totale di risposta per i test RT-PCR in tempo reale è lungo (4-6 ore), il che comporta un rischio di contaminazione incrociata10. Pertanto, essendo costoso, dispendioso in termini di tempo e richiedendo personale medico, l’utilizzo della diagnosi RT-PCR in tempo reale di COVID-19 non è fattibile in molti paesi con risorse limitate.