ENGINEERINGNET.BE - De COVID-19-pandemie heeft iedereen bewust gemaakt van het belang van snelle diagnose en de complicaties die daarmee gepaard gaan. Sinds eind maart is in België de verkoop van zelftesten toegelaten.
Deze zelftest is een voorbeeld van een ‘lateral flowtest’. Met een wisser neem je een staal via de neus. Het staal wordt opgelost in een oplosmiddel en dat wordt aangebracht op de testkit.
Absorberend materiaal in de kit voert het staal mee en laat het interageren met een antistof. Als er virus aanwezig is, verschijnt er een gekleurd streepje. Het voordeel van deze testen is dat ze goedkoop zijn en geen bijkomende apparatuur vereisen.
Dit principe werkt goed voor simpele testen met een ja-nee-antwoord als resultaat, maar niet voor testen waarvoor meerdere stappen nodig zijn. Daarom gingen bio-ingenieurs van KU Leuven op zoek naar een nieuw type lateral flowtesten met meer mogelijkheden.
Met behulp van een 3D-printer fabriceerden de onderzoekers een 3D-versie van een lateral flowtest. De basis is een blokje poreus polymeer waarin op precieze locaties ‘inkten’ met specifieke eigenschappen worden geprint.
Op die manier wordt een netwerk van kanalen en kleine ‘sluizen’ geprint die de stroom tegenhouden of doorlaten waar en wanneer nodig, zonder dat daar bewegende onderdelen voor nodig zijn. Tijdens de test wordt het staal automatisch langs de verschillende teststappen geleid.
De onderzoekers hebben hun techniek getest via een ELISA-test (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) voor het opsporen van immunoglobuline E. Deze stof wordt gemeten om allergieën vast te stellen. In het labo vergt deze test verschillende stappen, met meerdere spoelingen en een verandering van zuurtegraad.
Het team slaagde erin de volledige analyse uit te voeren op een geprinte testkit ter grootte van een dikke bankkaart. “Met 3D-printen kun je snel op een digitale manier het design aanpassen aan een andere analyse, bijvoorbeeld om een biomarker voor kanker op te sporen. Voor de 3D-printer maakt het niet uit hoe complex je het netwerk van kanaaltjes maakt”, vertelt Dr. Cesar Parra.
“In ons labo is de productiekost van het prototype van de IgE-test ongeveer 1,50 euro, maar als we kunnen opschalen, dan zou dit minder dan één euro zijn."
De onderzoeksgroep ontwerpt nu een eigen 3D-printer. “Met behulp van partners willen we dit onderzoek verderzetten en samen maken van concrete diagnostische uitdagingen en toepassingen”, besluit innovatiemanager Bart van Duffel.
Video:
