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Un nanonaso chimico per la diagnostica molecolare
Un team di ricercatori americani sta sviluppando un nanosensore chimico, capace di analizzare la composizione di fluidi organici e di rivelare la presenza di malattie
Sarà un nanosensore a diagnosticare le malattie: questo lo scenario che Vince Rotello, dell'Università del Massachusetts, e i ricercatori del Georgia Institute of Technology prospettano in un articolo pubblicato su Nature Nanotechnology. Un nanonaso chimico composto da particelle d'oro con diversi rivestimenti imiterà il comportamento del sistema olfattivo umano, e analizzerà i fluidi corporei per individuarne la composizione ed eventuali sbilanciamenti nella proporzione dei valori, che possano segnalare la presenza di malattie.
Il nanosensore, benché venga definito da New Scientist nanonaso, analogamente al progetto di diagnostica molecolare a cui collaborano Intel e il Fred Hutchinson Cancer Research, non è incentrato sulla percezione olfattiva, a differenza di altri progetti di tecnologia senziente che trovano applicazione nell'ambito dell'analisi e della riproduzione di odori.
Il progetto è così definito, piuttosto, perché, al pari della mucosa olfattiva che riveste le cavità nasali dell'uomo, non è costituito da un sensore deputato a distinguere un singolo "segnale", ma opera su una molteplicità di parametri, con una molteplicità di recettori.
Il sistema sviluppato dal team di ricercatori americani è infatti composto da sei sensori d'oro della dimensione di due nanometri, due milionesimi di millimetro ciascuno, ricoperti da molecole organiche di diversa composizione.
I legami che si sviluppano tra le particelle che rivestono i sensori e le molecole dei composti che interagiscono con esse, sono la base sulla quale il nanonaso è in grado di determinare le combinazioni di elementi dei composti con cui viene a contatto.
Le differenti proteine presenti nei composti, infatti, sviluppano dei legami chimici con i recettori del sensore, legandosi in maniera più solida ad alcuni di essi. Il meccanismo si rivela all'osservazione grazie a delle molecole "civetta" con le quali sono ricoperti i recettori: le proteine che fanno parte del composto, legandosi con i recettori, scalzano la "molecola civetta" dalla sua posizione, sviluppando una fluorescenza di un'intensità proporzionale alla forza del legame. In base all'osservazione degli schemi della fluorescenza emessa, è possibile distinguere i tipi di proteine con cui il sensore viene a contatto, nel 96% dei test effettuati.
Il team di ricercatori ritiene che questo tipo di analisi, che opera sulla globalità di un composto e non mira ad individuare la presenza di un solo elemento segnalatore, possa rappresentare il futuro per la diagnostica molecolare delle malattie. Test di laboratorio effettuati su campioni di plasma estratto dal sangue di cavie sane e malate stanno iniziando ad aiutare i ricercatori ad affinare il sistema di nanosensori chimici e ad individuare le correlazioni tra malattie e composizione del plasma.
Vince Rotello, a capo del progetto, si mostra entusiasta dei risultati ottenuti finora, e traccia una prospettiva lungimirante per la diagnosi precoce: "Con il procedere delle ricerche potremo stabilire quale "odore", cioè quale composizione è indicativa di malattie come il cancro".
Fonte: (25/04/2007)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag:
nano,
diagnostica
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