INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE PENTRU FIZICA LASERILOR, PLASMEI SI RADIATIEI

Str. Atomistilor 409, 077125 Magurele, Ilfov, Romania

Aplicarea de tehnici laser pentru fabricarea de biosenzori pe baza de sisteme micofluidice de detectie in timp real (SOLE)
 

REZUMAT

    Proiectul SOLE se ocupa cu design-ul, fabricarea si caracterizarea unui sistem microfluidic laborator-pe-un-cip pentru analiza ADN-ului si detectarea de microorganisme patogenice precum Escherichia coli si Stafilococus aureus. Analiza ADN se bazeaza atat pe tehnica PCR (Polymerase Chain Reaction) in Timp Real pentru amplificare ADN-ului de interes cat si pe masurarea fluorescentei emise de compusi fluorogenici intercalati in ADN-ul amplificat.
    In consecinta, proiectul SOLE are 3 obiective specifice: (1) design-ul, fabricarea si caracterizarea unui dispozitiv PCR microfluidic care permite amplificarea ADN-ului de interes din Escherichia coli si Staphylococcus aureus; (2) Implementarea, caracterizarea si calibrarea unui sistem electro-optic pentru masuratori optice ale semnalului de fluorescenta emis de ADN-ul amplificat si (3) Integrarea intr-un sistem laborator-pe-un-cip a detectorului electro-optic impreuna cu dispozitivul de amplificare PCR.
    Aceasta corespunde cu fabricarea unui sistem operational miniaturizat PCR in Timp Real, care poate efectua detectia cantitativa a ADN-ului de interes si in consecinta, o dezvoltare de ultima generatie in domeniul biosenzorilor.
    Prin aceasta, acest proiect are de asemenea ca obiectiv si consolidarea unei capacitati nationale, si anume fabricarea de sisteme de diagnostic portabile si cu cost redus. De fapt, aceasta este o motivatie strategica si o caracteristica importanta a acestui proiect, deoarece sistemele de diagnostic sunt importante nu numai pentru monitorizarea si controlul mediului dar si pentru medicina, sanatate publica si biologie.

OBIECTIV GENERAL

    Obiectivul general al proiectului SOLE este fabricarea unui biodispozitiv, un laborator-pe-un-cip sau micro-sistem de analiza completa care integreaza tehnologia detectarii ADN-ului intr-un sistem microfluidic pentru realizarea unei platforme complete ce include pregatirea probei de interes, amplificarea prin PCR si detectia microorganismului.

OBIECTIVE SPECIFICE

1. Proiectarea, fabricarea si caracterizarea unui dispozitiv microfluidic PCR, care permite amplificarea ADN-ului de interes de la Escherichia coli si Staphylococcus aureus.
2. Implementarea, caracterizarea si calibrarea sistemului electro-optic pentru măsurători optice ale semnalului de fluorescenta emis de ADN-ul amplificat.
3. Integrarea in sistemul laborator-pe-un-cip a dispozitivului de detecţie electro-optic cu dispozitivul de amplificare PCR, pentru obţinerea unui sistem complet PCR de operare in timp real ce permite detecţia cantitativa a ADN-ului de interes.

REZULTATE ASTEPTATE

• Stabilirea procesului de microfabricatie pentru sistemele “Lab on-a-Chip” care pot implementa detectia ADN-ului. Acesta va fi un pas fundamental al proiectului; de asemenea va reprezenta posibilitatea unor dezvoltari viitoare a altor microsisteme de diagnostic cu aplicatii evidente in medicina, farmacie si biologie moleculara.
• Dezvoltarea unui prototip a dispozitivului electro-optic pentru detectia semnalelor de fluorescenta. Scopul nu este doar implementarea unui sensor optic dar mai ales dezvoltarea unui intreg sistem operational ce poate fi integrat intr-un chip microfluidic. Acest lucru va deschide posibilitatea unor viitioare dezvoltari pentru alte sisteme de detectie ce include dispozitive electronice si de software pentru controlul si achizitia datelor.