Graphenea is participating in project ITEAS, which aims to study a new generation of diagnostic tools based on graphene transistors to be applied in advanced therapies.

In these new diagnostic devices, graphene is used as a biosensor material, which requires the development of standardised protocols for the biofunctionalisation of graphene. Therefore, the technological development and the main objective is based on a specific study on graphene functionalisation procedures. These procedures include several stages that correspond to several of the tasks proposed in the project.

On the one hand, the first stage is the functionalisation with linker molecules, for which three model molecules have been defined with different procedures. These molecules have been used to study their non-covalent reaction with graphene, as well as their functionality. In the second stage, based on the selection of a specific cytokine aptamer (bioreceptor), their immobilisation on graphene via the linker was developed and characterised.

For the analytical study, so far the linker-bioreceptor model and its affinity to the target molecule to be detected have been characterised by means of colorimetric techniques on polystyrene surfaces.

Based on these results, the detection procedure is being transferred to the graphene surface to establish the full functionality of the graphene transistor in detecting the specific target cytokine using the aptamer immobilized on the biosensor's surface (graphene transistor).

Thanks to the ITEAS project, progress has been made in the experimentation of key procedures for the development of this type of biosensor, establishing the working protocols and knowledge for this new diagnostic tool. The ITEAS opportunity is a breakthrough in the development of a disruptive diagnostic platform based on graphene biosensors and to be applied in advanced therapies. The project is co-funded by the Basque Country government and the European Union.

Dentro del proyecto ITEAS se pretende estudiar una nueva generación de herramientas de diagnóstico basada en transistores de grafeno para ser aplicada en terapias avanzadas.

En estos nuevos dispositivos de diagnóstico se utiliza el grafeno como material biosensor y para ello es necesario el desarrollo de protocolos normalizados para la biofuncionalización del grafeno. Por ello, el desarrollo tecnológico y el principal objetivo se basa en un estudio específico sobre procedimientos de funcionalización de grafeno. Estos procedimientos incluyen varias etapas que se corresponden con varias de las tareas propuestas en el proyecto.

Por un lado, y como primera etapa está la funcionalización con moléculas enlazadoras (linker), para las cuales se han definido tres moléculas modelo con diferentes procedimientos. Con estas moléculas se ha estudiado su reacción no covalente con el grafeno, así como también su funcionalidad. En la segunda etapa, a partir de la selección de un aptámero (bioreceptor) específico de citocinas se ha desarrollado y caracterizado su inmovilización en el grafeno a través del enlazador.

Para el estudio analítico, hasta el momento se ha caracterizado el modelo enlazador-bioreceptor y su afinidad con la molécula diana a detectar mediante técnicas colorimétricas en superficies de poliestireno. A partir de estos resultados, se está trasladando el procedimiento de detección sobre la superficie de grafeno para establecer el funcionamiento completo del transistor de grafeno en la detección de la citocina diana específica del aptámero inmovilizado en la superficie del biosensor (transistor de grafeno).

Gracias al proyecto ITEAS, se ha avanzado en la experimentación de procedimientos clave para el desarrollo de este tipo de biosensores, estableciendo los protocolos de trabajo y el conocimiento para esta nueva herramienta de diagnóstico. La oportunidad de ITEAS es un avance hace el desarrollo de una plataforma de diagnóstico disruptiva basada en biosensores de grafeno y para ser aplicada en terapias avanzadas. El proyecto está cofinanciado por el Gobierno del País Vasco y la Unión Europea.