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Un gruppo di fisici dell’Università Statale di Milano, in collaborazione con il Cnr, ha sviluppato un nuovo metodo per eseguire test diagnostici di malattie infettive, come Epatite B e HIV, che coniuga elevata accuratezza ed estrema semplicità. Già studiata l’integrazione in diversi dispositivi portatili, come i comuni smartphone. Studio su PNAS.

La ricerca pubblicata sulla rivista  Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) si inserisce nell’ambito dello sviluppo di nuove metodologie di analisi biochimiche volte alla realizzazione di dispositivi portatili, a basso costo, in grado di effettuare in pochi minuti una grande quantità di analisi su una goccia di campione (ad esempio sangue), senza la necessità di personale specializzato.

Questi dispositivi potrebbero avere in futuro un impatto rilevante in diversi ambiti di utilizzo, quali diagnostica umana, veterinaria e vegetale, sicurezza nelle filiere agro-alimentari e 'biodefense'. Nel settore della diagnostica umana permetterebbero di eseguire analisi immediate direttamente accanto al paziente, in ospedale, dal medico di base o in farmacia (Point-of-Care Testing). Il principio alla base del metodo (coperto da brevetto) consiste nella misura della luce riflessa da uno speciale materiale plastico perfluorurato che diventa sostanzialmente invisibile quando è immerso in acqua, in quanto i due mezzi presentano un indice di rifrazione molto simile. La superficie di questo materiale è trattata in modo da presentare degli 'spot' larghi un paio di decimi di millimetro, contenenti degli anticorpi in grado di legare uno specifico marcatore diagnostico, il quale, aderendo alla superficie anche in piccole quantità, provoca un incremento apprezzabile della luce riflessa.

In questo lavoro, si mostra come concentrazioni di rilevanza diagnostica d’indicatori di Epatite B e HIV (intorno al nanogrammo/ml) possono essere rilevate in pochi minuti per via diretta, cioè senza la necessità di aggiungere marcatori fluorescenti o coloranti. In pratica, l’operatore deve solo inserire il campione nella cella di misura e attendere il risultato.

Lo studio è stato svolto nei laboratori del gruppo di ricerca di Fisica dei Fluidi Complessi e Biofisica Molecolare del Dipartimento di Biotecnologie Mediche e Medicina Traslazionale dell’Università Statale di Milano, presso il LITA di Segrate, e ha coinvolto diversi partner: gli istituti ICRM e IN del CNR, le Università di Brescia e di Milano-Bicocca, la multinazionale Solvay e la start-up Proxentia, (http://www.unimi.it/ricerca/spinoff/9212.htm#c63846), spin-off dell’Università degli Studi di Milano. In particolare, il substrato sensibile di materiale plastico perfluorurato è stato sviluppato in collaborazione con Solvay Specialty Polymers (Bollate) e il trattamento superficiale, che permette l’immobilizzazione di anticorpi, è stato messo a punto nell’ambito dellla collaborazione con l’Istituto di Chimica del Riconoscimento Molecolare del CNR (Milano).

L’utilizzo di un materiale plastico quale substrato sensibile, che quindi può essere facilmente sagomato e lavorato meccanicamente, e di un sistema ottico estremamente semplice, basato su illuminazione a LED e rilevazione tramite fotocamera, forniscono al metodo una grande versatilità e ne facilitano l’integrazione in diverse tipologie di dispositivi. In particolare, il gruppo dell’Università Statale di Milano e Proxentia http://www.unimi.it/ricerca/spinoff/9212.htm#c63846hanno già sviluppato un accessorio che permette ad un comune smartphone di trasformarsi in un dispositivo portatile per analisi diagnostiche. Inoltre, Proxentia (http://www.unimi.it/ricerca/spinoff/9212.htm#c63846) ha avviato un’attività di sviluppo basata sull’impiego dello stesso metodo di rilevazione nell’ambito della sicurezza nelle filiere agro-food. 

Per informazioni: Bice Chini, In-Cnr di Milano, Via Vanvitelli 32, tel. 02/50316958
email: bice.chini@in.cnr.it

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