KU Leuven: mini testlab uit de 3D printer
Goedkope oplossing voor geavanceerde sneltesten zoals Covid-19
Onderzoekers van de KU Leuven hebben een nieuwe generatie lateral flowtesten ontwikkeld. De basis hiervoor is een nieuwe 3D printtechniek. In een poreus blokje polymeer printen de Leuvense wetenschappers heel precies inkten met speciale eigenschappen. De techniek om snel een mini testlab te printen is betaalbaar en schaalbaar.
Lateral flowtesten zijn bekend van onder andere zwangerschapstesten en recent de thuistest voor Covid-19. 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.
Bio-ingenieurs 3D printen testkit voor lateral flowtesten
Kanalen en sluizen 3D printen
Voor simpele testen is dat voldoende. Echter niet voor testen die een uitgebreidere analyse vergen. Hiervoor hebben de Leuvense bio-ingenieurs van de Ameloot Group een nieuw type lateral flow test ontwikkeld, waarvoor een nieuwe 3D printtechniek de basis vormt. Door in een blokje poreus polymeer op precieze locaties ‘inkten’ met specifieke eigenschappen te printen, ontstaat een netwerk van kanalen en kleine ‘sluizen’, die de stroom tegenhouden of doorlaten waar en wanneer nodig. Hiervoor zijn geen bewegende delen nodig.
Allergietest met mini testlab ter grootte van bankpas
Tijdens de test wordt het staal automatisch langs de verschillende teststappen geleid. De techniek is onderzocht aan de hand van een ELISA-test (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) voor het opsporen van immunoglobuline E (IgE). Deze stof wordt gemeten om allergieën vast te stellen. De volledige analyse die in het laboratorium meerdere stappen vergt met spoelingen en verandering van zuurtegraad, is nu gedaan op een geprinte testkit zo groot als een dikke bankpas.
Complexiteit kost niks extra
“Het straffe aan 3D printen is dat je snel op een digitale manier het design kan 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 Cesar Parra van de KU Leuven. De 3D-printtechniek is bovendien betaalbaar en schaalbaar. “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.” Zo biedt de techniek niet alleen mogelijkheden voor goedkopere en snellere diagnose in ontwikkelde landen, maar ook in landen waar de medische infrastructuur schaarser is en er nood is aan betaalbare diagnostische testen.
Voor het onderzoek is gebruik gemaakt van een bestaande 3D printen. Nu gaat men een eigen printer ontwikkelen die meer flexibiliteit biedt. De onderzoeksresultaten zijn deze maand gepubliceerd in Advanced Materials
