Ir o contido principal

Proxecto H2020 SWINOSTICS: Caixa de ferramentas para o diagnóstico de campo de enfermidades porcinas

  • Tipo Proxecto
  • Estado Cheo
  • Execución 2017 -2021
  • Orzamento asignado 2.993.425,5 €
  • Ámbito Europeo
  • Fonte principal de financiamento H2020
  • Páxina web do proxecto SWINOSTICS
Descrición

Os medicamentos e vacinas eficaces reduciron a carga directa da enfermidade do gando nos países desenvolvidos. Non obstante, os sistemas de produción animal modernos e superpoblados seguen sendo vulnerables a axentes infecciosos e enfermidades que poden ter graves consecuencias para a saúde animal e o gando. Para facer fronte á ameaza de brotes de enfermidades, o proxecto SWINOSTICS, financiado pola UE, propón o desenvolvemento dunha ferramenta de diagnóstico in situ que proporcione resultados para seis enfermidades porcinas asociadas a virus en cuestión de minutos.

O dispositivo de biodetección baseado en nanotecnoloxía utiliza anticorpos para avaliar rapidamente varias mostras simultaneamente, evitando o laborioso proceso de análise convencional. A alta sensibilidade e especificidade da ferramenta SWINOSTICS permitirá a toma de decisións locais para evitar a propagación da enfermidade.

Obxectivos

O aumento da densidade de poboación nos sistemas modernos de produción animal fíxoos vulnerables a varios axentes infecciosos e enfermidades transfronteirizas. Durante as últimas décadas, o mundo desenvolvido viu unha redución da carga directa das enfermidades do gando grazas a medicamentos e vacinas máis eficaces. Non obstante, o impacto total pode estar en aumento, porque nun mundo altamente interconectado, os efectos das enfermidades van moito máis alá das enfermidades e da mortalidade dos animais.

Polo tanto, o diagnóstico precoz e o establecemento de contramedidas fiables para os brotes de enfermidades infecciosas son esenciais para limitar as graves consecuencias biofísicas e socioeconómicas. Ata a data, o tempo entre o brote inicial da enfermidade e a confirmación de laboratorio do axente infeccioso etiolóxico pode ser de ata varias semanas. As probas de diagnóstico in situ simples e fiables permitirían unha rápida toma de decisións locais, o que é fundamental para evitar unha maior propagación da enfermidade. Os circuítos integrados fotónicos (PIC) baseados en silicio demostraron ser unha plataforma poderosa para os sistemas de biodetección.

En combinación con anticorpos monoclonais integrados, poden proporcionar detección de proteínas multiplex portátiles cunha sensibilidade e especificidade previamente inalcanzables. SWINOSTICS atende ás necesidades do sector desenvolvendo un novedoso dispositivo de diagnóstico de campo, baseado en tecnoloxías de biodetección avanzadas e comprobadas, para dirixirse aos virus que provocan epidemias nas explotacións porcinas e provocan importantes danos económicos, cumprindo os obxectivos de STAR-IDAZ. O dispositivo de diagnóstico permitirá a avaliación das ameazas a nivel de explotación, coa calidade analítica dos laboratorios comerciais. O dispositivo desenvolverase para un panel de seis principais enfermidades porcinas.

O dispositivo será portátil e proporcionará resultados en 10 minutos para 5 mostras ao mesmo tempo, o que o fai ben axeitado para o seu uso no campo. Baséase en 3 conceptos verificados en laboratorio:

  • Tecnoloxía PIC.
  • Detección óptica sen etiquetas.
  • Tecnoloxía de nanodeposición patentada.
Resultados

Diagnóstico móbil para frear a perda de porcos por enfermidade. A produción intensiva de carne deixa aos animais cada vez máis vulnerables ás infeccións, e os métodos ineficientes para controlalas poñen en risco tanto a saúde animal como a humana. O dispositivo SWINOSTICS ofrece unha ferramenta precisa e móbil para detectar rapidamente virus nos porcos. Icona de alimentos e recursos naturais Alimentos e recursos naturais Na produción de carne moderna, os animais adoitan estar aloxados en corrals superpoblados, o que os fai vulnerables á propagación de enfermidades infecciosas. Isto fai que a detección precoz e a vacinación sexan cruciales para limitar as consecuencias económicas e no benestar animal prexudiciais.

Os brotes de enfermidades contribuirán a unha caída prevista do 10% na produción mundial de carne de porco entre 2018 e 2021, de 113 millóns de toneladas a 101,5 millóns de toneladas. Como resposta, o proxecto SWINOSTICS (Swine Diseases Field Diagnostics Toolbox), apoiado pola UE, desenvolveu unha ferramenta de diagnóstico porcino rápida, precisa, in situ e móbil. Actualmente, o seguimento da enfermidade implica probas de laboratorio de mostras aleatorias da poboación.

O dispositivo móbil SWINOSTICS pode analizar simultaneamente catro mostras de seis dos virus porcos máis importantes: virus da peste porcina africana, virus da síndrome reprodutiva e respiratoria porcina, virus da peste porcina clásica, PCV2, PPV e virus da gripe porcina. Os sensores pódense reutilizar ata 10 veces, cos resultados dispoñibles despois de só 45 minutos. "O noso dispositivo podería revolucionar a forma en que se realizan os controis da industria porcina, xa que permite inspeccións máis frecuentes das poboacións e é ideal para os controis fronteirizos de importación e exportación", di Alessandro Giusti, director de I+D de CyRIC, o anfitrión do proxecto. Aplicación viral O dispositivo consiste nun biosensor de circuíto integrado fotónico (PIC). Os PIC son normalmente circuítos de silicio, similares aos dos dispositivos electrónicos como os teléfonos móbiles, pero en lugar de transmitir electricidade no dispositivo SWINOSTICS, manipulan partículas de luz (fotóns).

A superficie do PIC contén anticorpos contra os virus de interese. Cando as mostras pasan polos biosensores PIC, calquera virus presente únese aos anticorpos. O dispositivo mide a variación resultante do índice de refracción da luz emitida polo PIC. Estas medicións indican a presenza ou ausencia do virus obxectivo. O módulo de comunicación do dispositivo avisa ao usuario do resultado. "Como o sistema informa dos niveis virais, pódese usar para indicar a probabilidade de que os animais desenvolvan a enfermidade ou corran o risco de infectar a outros", explica Giusti. Os usuarios conéctanse ao dispositivo de diagnóstico mediante Bluetooth mediante a aplicación SWINOSTICS. Ademais, hai unha interface máis avanzada e unha plataforma na nube para a análise detallada de datos, dirixida a investigadores, organismos de normalización e autoridades públicas. Tras as probas iniciais no laboratorio de CyRIC, compartáronse catro versións do dispositivo, xunto con máis de 100 sensores, coas catro localizacións piloto en Grecia, Hungría, Italia e Polonia para a súa validación completa.

Esta etapa aínda está en curso. "Ata agora, os resultados foron moi prometedores, cunha sensibilidade e especificidade superior ao 70%", engade Giusti. Cara ao diagnóstico autónomo A crecente prevalencia de enfermidades nos animais de granxa ameaza a dispoñibilidade de carne de alta calidade, reducindo os beneficios dos gandeiros europeos e aumentando os prezos dos alimentos para os consumidores. De xeito crucial, tamén se traduce nun uso máis intensivo de antimicrobianos, que afecta non só aos animais senón tamén, a través da cadea alimentaria, á saúde humana. "Guiada pola axenda One Health, a capacidade do noso dispositivo para manter a saúde dos porcos pode axudar a afrontar estes desafíos", di Giusti. "A longo prazo, vemos o noso dispositivo móbil como un paso fundamental cara a un diagnóstico totalmente automatizado de saúde animal para unha variedade de animais de granxa". O dispositivo e os sensores están a realizar máis estudos de validación, xunto con melloras adicionales para garantir unha maior precisión e compatibilidade cos estándares da industria, antes da súa comercialización.

Coordinadores
  • CY.R.I.C CYPRUS RESEARCH AND INNOVATION CENTER LTD (CY.R.I.C CYPRUS RESEARCH AND INNOVATION CENTER LTD)