Szybka i skuteczna diagnoza chorob zakaznych
W ramach projektu Optolab Card finansowanego przez UE odbywa się opracowywanie i masowa produkcja zminiaturyzowanego laboratorium optycznego mieszczącego się na karcie, umożliwiającego dokonanie diagnozy bakteryjnych chorób zakaźnych w ciągu jedynie 15 minut. Oczekuje się, że nowe urządzenie znajdzie się na rynku za sześciu lat. Zakres oddziaływania i rozprzestrzeniania się nowych patogenów gwałtownie rośnie z powodu zwiększonej mobilności ludzi na całym świecie w powiązaniu z obrotem inwentarzem żywym i środkami spożywczymi. Do czasu wykonania konwencjonalnych badań (trwających między 6 a 48 godzin) na kontakt z danym patogenem może być narażona cała społeczność albo duża część populacji. Uczestnicy projektu Optolab Card mają nadzieję na zastosowanie w tej dziedzinie osiągnięć uzyskanych w mikrosystemach elektroniczno-mechanicznych. Choć w ostatniej dekadzie zaobserwowano niezwykły postęp w procesach mikroprodukcji, niewiele udało się pomyślnie przełożyć na rzeczywiste zastosowania w dziedzinie biologii, z powodu trudności z niezawodną produkcją masową. W konsekwencji urządzenia do szybkiej diagnozy są bardzo rzadko spotykane. Optolab Card to ukierunkowany projekt badawczy (STREP) finansowany kwotą 3,2 miliona euro na podstawie wspólnego zaproszenia do składania wniosków w ramach priorytetów "technologie społeczeństwa informacyjnego" (IST) oraz "nanotechnologie i nanonauki" (NMP) szóstego programu ramowego (6. PR). Konsorcjum, pod kierownictwem hiszpańskiego Technologicznego Centrum Badawczego Ikerlan, obejmuje ośrodki badawcze i przedsiębiorstwa z Niemiec, Austrii, Szwecji, Danii i Polski. Projekt uruchomiony w zeszłym roku będzie trwał trzy lata, ale wprowadzenie nowego urządzenia na rynek zabierze dwa razy więcej czasu. Instrument składa się z podręcznego urządzenia bazowego i małej kasety jednorazowego użytku lub karty laboratoryjnej, w której automatycznie przebiega reakcja łańcuchowa polimerazy z użyciem odwrotnej transkryptazy, począwszy od przygotowania próbki, a skończywszy na optycznym wykrywaniu. Karta laboratoryjna wykonana ze światłoczułego materiału wykorzystywanego w procesach takich, jak fotolitografia i chemigrafia, zawiera wszystkie podzespoły jednorazowego użytku, zaś urządzenie bazowe zawiera wszystkie elementy elektroniczne i optyczne. Laboratorium optyczne będzie początkowo przeznaczone do wykrywania salmonelli, patogenu o najwyższej częstotliwości występowania w UE (40,7 na 100 000 mieszkańców). Jednakże możliwości diagnostyczne nowego urządzenia są bardzo różnorodne, ponieważ będzie ono zdolne do wykrywania łańcuchów DNA i odróżniania ich od siebie, a zatem będzie można je przystosować do wykrywania innych chorób zakaźnych, takich jak grypa, gruźlica, zapalenie wątroby i HIV/AIDS. Ogromną zaletą Optolab Card jest po raz pierwszy zapewnienie systemu, który wydaje rzetelną diagnozę choroby zakaźnej jedynie w 15 minut. Karta mogłaby również poprawić jakość systemów ochrony zdrowia, gdyż oczekuje się w wyniku jej zastosowania zmniejszenia ilości przyjęć do szpitala, skrócenia czasu spędzonego w szpitalu i obniżenia kosztów diagnostycznych. Ponadto zastosowanie urządzenia będzie miało wpływ na ograniczenie zachorowań na choroby zakaźne, zapewniając rządom zatwierdzone narzędzie do badań nad potencjalnymi źródłami zakażeń patogenami. Przyszłe zastosowania karty laboratoryjnej mogą obejmować urządzenia do diagnostyki genetycznej chorób zwyrodnieniowych lub genetycznych, testów na ojcostwo, badań prowadzonych w ramach medycyny sądowej i monitorowania środowiska.