Dispositivi bioelettronici con limite di rilevazione di una singola molecola per screening rapido affidabile e a basso costo di soggetti sintomatici ed asintomatici al COVID-19 (BIOSCREEN)

Progetto di ricerca industriale e sviluppo industriale iniziato il 20/04/2020 e concluso il 30/10/2020. Il progetto ha realizzato un sistema di diagnostica distribuita a basso costo per l’emergenza COVID-19 e facilmente adattabile e scalabile a nuove tipologie di agenti virali. Nel progetto BIOSCREEN è stato realizzato un prototipo che dimostra il raggiungimento degli obiettivi. Il prototipo  presenta blocchi fondamentali del sistema. Tali blocchi sono stati progettati, realizzati e validati in BIOSCREEN, partendo dalle conoscenze pregresse dei vari partner del progetto. La bioelettronica organica è costituita dalla fluidica, dagli elettrodi ricoperti con polimeri e dagli elettrodi monouso per la rilevazione del SARS-CoV-2 e degli anticorpi anti-S1 del SARS-CoV-2. La scheda elettronica per l’acquisizione, digitalizzazione e trasmissione mediante Bluetooth dei segnali elettrici provenienti dalla bioelettronica. La app installata su tablet per eseguire le misure secondo il protocollo ottimizzato sviluppato nel progetto. I dati sono inoltre caricati su piattaforma cloud, idonei per essere trasferiti sulla piattaforma di Regione Lombardia. le tre componenti principali del sistema BIOSCREEN: bioelettronica con elettrodi monouso per rilevazione eventi biologici e trasduzione in segnali elettrici, scheda elettronica alimentata a batterie per acquisizione, digitalizzazione e trasmissione del dato diagnostico, app per tablet e piattaforma cloud per memorizzazione e condivisione del dato con infrastruttura Regione Lombardia. La soluzione innovativa per accelerare lo sviluppo di diagnosi precoci utili a gestire ed affrontare l’emergenza COVID19, le epidemie attuali e future. Come indagato, il sistema BIOSCREEN è capace di rilevare sia il virus SARS-CoV-2 sia gli anticorpi ottenuti come risposta immunitaria alla proteina spike-S1 del virus SARS-CoV-2. È importante osservare che il sistema sviluppato permette la rilevazione selettiva di concentrazioni minime pari a 30 fM, circa 1000 volte inferiori rispetto alla tecnica ELISA, l’attuale “gold-standard” per la rilevazione immunometrica. (https://www.bioscreen.cloud).

ELEVATA INNOVATIVITA’ della soluzione indagata – DEPOSITATO 1 brevetto italiano - 1 brevetto europeo - 1 brevetto internazionale in fase di valutazione connessi alla tecnologia indagata – SINERGIA anche con partner extra lombardi (2 partner lombardi e 1 pugliese) – il dispositivo può essere utilizzato anche per altri agenti virali.  Il sistema BIOSCREEN progettato è particolarmente innovativo essendo capace di rilevare sia il virus SARS-CoV-2 sia gli anticorpi ottenuti come risposta immunitaria alla proteina spike-S1 del virus SARS-CoV-2 ed è in grado di rilevare in modo selettivo concentrazioni minime pari a 30 fM, circa 1000 volte inferiori rispetto alla tecnica ELISA. La tecnologia alla base del prototipo è in fase di protezione della proprietà intellettuale a livello nazionale, europeo e internazionale. Il progetto BIOSCREEN è stato finanziato dal Bando COVID – linea 2 nell’ambito dell’Asse I del POR FESR 2014-2020 di Regione Lombardia che è stato lanciato nel 2020 e ha ricevuto un contributo di oltre 0,14 milioni di euro su un valore complessivo di investimenti di  oltre 0,3 milioni di euro. Il Bando Covid di Regione Lombardia è stato lanciato e gestito completamente in smart working e in tempi brevi sia per la valutazione che per la realizzazione dei progetti (6 mesi) e sul bando sono state erogate risorse per euro   6.372.798,11 a 81 partner beneficiari (di cui 31 imprese per complessivi contributi erogati pari a circa 2,517 ML euro) mentre ai 50 organismi di ricerca è stato erogato quasi euro 3,86 milioni di euro. Tutti i 20 progetti finanziati da Regione Lombardia, le cui attività si sono concluse il 30/10/2020, hanno raggiunto gli obiettivi prefissati, quasi la metà dei progetti ha realizzato prototipi funzionanti delle soluzioni innovative indagate; 5 progetti hanno deposito brevetti italiani o internazionali; un progetto ha ampliato le librerie anticorpali; alcuni progetti hanno rilevato proprietà farmacologiche nuove che potranno aprire la strada a possibili sviluppi industriali innovativi per fronteggiare future epidemie. In generale i risultati di tutti i progetti sono stati pubblicati in riviste scientifiche nazionali o internazionali e sono state diffuse anche ai non addetti ai lavori le conoscenze acquisite e le informazioni che potranno permettere di realizzare test e tamponi sempre più precisi e rapidi, dispositivi portatili per rilevare su qualsiasi superficie il virus Covid-19, studiare l’efficacia dei farmaci, aumentare la capacità di diagnosi e la caratterizzazione della risposta immunitaria protettiva in pazienti affetti da COVID-19, effettuare prevenzione e monitoraggio più efficace tramite piattaforme basate sull’intelligenza artificiale e attivare percorsi innovativi di assistenza domiciliare per i pazienti fragili affetti da Covid.

Il sistema BIOSCREEN ha pienamente raggiunto gli obbiettivi di progetto ed è pronto per passare dalla fase di ricerca industriale alla fase di ingegnerizzazione  e produzione. Può essere facilmente impiegato sul campo e su larga scala, BIOSCREEN integra i sensori bioelettronici ad un'elettronica di interfacciamento dedicata ed a basso costo in modo da poter facilmente condurre i test ed analizzarne i risultati tramite un comune smartphone.

Il progetto intende sviluppare attività nell’ambito dell’area di specializzazione scienza della vita in particolare rispetto agli strumenti a disposizione della diagnostica.

Non pertinente

Il progetto contribuisce all’obiettivo 3 “salute e benessere” dell’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile “3.b Sostenere la ricerca e lo sviluppo di vaccini e farmaci per le malattie trasmissibili e non trasmissibili che colpiscono soprattutto i paesi in via di sviluppo, fornire l'accesso ai farmaci essenziali e ai vaccini a prezzi accessibili, in conformità con la Dichiarazione di Doha sull'Accordo TRIPSe la salute pubblica, che afferma il diritto dei paesi in via di sviluppo ad utilizzare appieno le disposizioni dell'accordo sugli aspetti commerciali dei diritti di proprietà intellettuale in materia di flessibilità per proteggere la salute pubblica e, in particolare, di fornire l'accesso ai farmaci per tutti”.