Le sfere magnetiche microscopiche potrebbero rilevare rapidamente gli agenti patogeni

Jul 09, 2023

Le Dynabeads sono sfere magnetiche microscopiche disponibili in commercio che gli scienziati utilizzano per isolare alcuni tipi di cellule e proteine. Ora, i ricercatori del MIT stanno sviluppando un metodo per utilizzare le perline per individuare rapidamente gli agenti patogeni nell’acqua potabile o nei campioni di sangue.

Utilizzando le attuali tecnologie di laboratorio, in cui vengono coltivate colture batteriche o virali, potrebbero essere necessari diversi giorni per elaborare campioni di fluidi corporei, acqua o altri liquidi. Inutile dire che se in una di queste sostanze sono presenti agenti patogeni, prima lo si sa, meglio è.

È qui che entrano in gioco i Dynabeads.

Inventate nel 1976, le perle sono costituite da un nucleo di ferro magnetico ricoperto da un guscio polimerico. Quel guscio viene rivestito con diversi tipi di anticorpi, che si legano a specifiche molecole bersaglio nei campioni liquidi a cui vengono aggiunte le perle. Posizionando un magnete all'esterno di una fiala contenente tale campione, gli scienziati possono così riunire e analizzare le molecole bersaglio, che sono attaccate ai Dynabeads.

Detto questo, rilevare la presenza di agenti patogeni in questo modo è ancora un processo piuttosto dispendioso in termini di tempo. Guidato dai professori Loza Tadesse e Rohit Karnik, un team del MIT è in procinto di creare una soluzione alternativa.

Gli scienziati hanno scoperto che utilizzando una tecnica nota come spettroscopia Raman, è possibile rilevare Dynabeads all'interno di un campione liquido dal modo distintivo in cui le sfere diffondono la luce. Quella "firma Raman" unica può essere rilevata in meno di un secondo.

Karnik ci dice che ora stanno sviluppando una tecnologia per separare le sfere libere e non legate da quelle legate alle cellule patogene. Un dispositivo portatile distinguerà quindi rapidamente e facilmente le firme Raman dei due. Se viene rilevata la firma di Dynabeads legati all'agente patogeno, gli utenti sapranno che l'agente patogeno è presente nel campione.

Nei test di laboratorio eseguiti finora, il processo è già stato utilizzato per rilevare i batteri Salmonella nei campioni di acqua in appena mezzo secondo.

"Questo è qualcosa che può essere utilizzato per dare rapidamente una risposta positiva o negativa: c'è un contaminante o no?" dice Tadesse. "Perché anche una manciata di agenti patogeni può causare sintomi clinici."

Fonte: MIT