EN
In the StarSens project, the successful detection of Staphylococcus aureus was achieved via specific bacterial targets (StA and PrA), bringing innovative contributions to the state-of-the-art in this field. The objectives of the project were fulfilled, having as results the development of electrochemical sensors as alternatives for conventional detection methods applied in current routine screening. An electrochemical platform for the detection of StA and two aptasensor configurations for the detection of PrA were developed.
The most significant result of the StarSens project is represented by the development of two different platforms modified with biorecognition elements (aptamers) targeting Protein A, as a biomarker for S. aureus presence.
The two aptasensor configurations are represented by the following ones:
(i) a label-free aptasensor obtained by immobilizing the aptamer on Au surface, blocking of the remaining unbound sites and the incubation with PrA;
(ii) a competitive aptasensor based on a platform modified with the same specific aptamer, next-generation nanomaterials (MXene) and a complementary cDNA sequence marked with a redox label, ferrocene.
The analytical performances obtained (low detection limit and short analysis time) allowed the application of the sensors in real samples, with complex matrixes (bacterial cultures, human serum, hemocultures).
The electrochemical platforms developed can be considered a starting point for the development of decentralized devices that can be utilized in ambulatory care for the rapid detection of infections with S. aureus. Thus, the results of the studies conducted are promising for the future development of point-of-care/use analysis tools, with the capability to improve the outcome of infections produced by this pathogen bacterium and could reduce the economic burden on healthcare system imposed by the difficult treatment and associated complications, in accordance with the recccomendations issued by the World Heath Organization. In this way, implementation of infection prevention and control programs have the potential to lower their prevalence and that of the antimicrobial resistance, a major issue of the medical system. This is exactly the area that can benefit from the use of rapid and portable detection methods such as electrochemical sensors to better the current situation.
RO
În cadrul StarSens s-a realizat detecția cu succes a Staphylococcus aureus prin intermediul unor ținte bacteriene specifice (StA și PrA), aducând contribuții inovatoarea la stadiul actual al cunoașterii în acest domeniu. Obiectivele proiectului au fost atinse, având ca rezultat dezvoltarea de senzori electrochimici ca alternative pentru metodele convenționale de detecție aplicate în analiza curentă, de rutină. A fost dezvoltată o platformă electrochimică pentru detecția StA și două configurații de aptasenzori pentru detecția PrA.
Cel mai semnificativ rezultat al proiectului StarSens este reprezentat de dezvoltarea a doua platforme diferite modificate cu elemente de biorecunoaștere (aptameri) având ca țintă Proteina A, ca biomarker al prezenței S. aureus.
Cele două tipuri de aptasenzori sunt reprezentate de:
(i) un aptasenzor nemarcat obținut prin imobilizarea aptamerului pe suprafața de Au, blocarea situsurilor rămase neacoperite și etapa de incubare cu PrA;
(ii) un aptasenzor competitiv pe baza unei platforme modificate cu același aptamer specific, nanomateriale de ultimă generație (MXene) și a unei secvențe cDNA complementare, marcate cu o sondă redox, ferocenul.
Performanțele analitice obținute (limite de detecție scăzute și timp de analiză mai scurt) au permis aplicarea senzorilor pe probe reale, cu matrice complexe (culturi bacteriene, ser uman, hemoculturi).
Platformele electrochimice dezvoltate constituie un punct de plecare pentru dezvoltarea de dispozitive descentralizate care pot fi utilizate în ambulatoriu pentru detecția rapidă a infecțiilor cu S. aureus. Astfel, rezultatele studiilor efectuate sunt promițătoare pentru dezvoltarea viitoare de dispozitive de analiză de tip point-of-care/use, cu capacitatea de a îmbunătăți prognosticul infecțiilor produse de această bacterie patogenă și de a reduce presiunea economică asupra sistemului medical cauzată de tratamentul exhaustiv al afecțiunii și complicațiilor asociate, în concordanță cu recomandările Organizației Mondiale a Sănătății. Astfel, implementarea de programe pentru prevenirea și controlul infecțiilor au potențialul de a reduce prevalența acestora și a rezistenței antimicrobiene, o problemă de importanță majora a sistemului medical. Acesta este exact punctul în care metodele de detecție rapidă și descentralizată prin intermediul senzorilor electrochimici au potențialul de îmbunătăți situația curentă.