La dottoressa Sabrina Heng, ricercatrice del CNBP. Credito:CNBP
Un nuovo sensore di zinco è stato sviluppato da ricercatori, che consentirà una comprensione più profonda dei ruoli dinamici che gli ioni metallici svolgono nella regolazione della salute e delle malattie nel corpo vivente.
La ricerca, pubblicato sulla rivista ACS Omega riferisce che il sensore chimico di nuova concezione è in grado di rilevare e misurare i livelli di zinco nelle cellule. Ha anche la funzionalità e la portabilità per effettuare misurazioni continue o ripetute all'interno di un singolo campione biologico.
"Questo rende il sensore potenzialmente adatto per l'uso in futuri strumenti diagnostici che potrebbero aprire finestre completamente nuove nel corpo, ", afferma l'autore principale della ricerca, la dott.ssa Sabrina Heng, Assegnista di ricerca presso l'ARC Center of Excellence for Nanoscale BioPhotonics (CNBP), all'Università di Adelaide.
"Ioni metallici, compreso lo zinco, svolgono ruoli cruciali nelle funzioni cellulari e vitali e una carenza o un cambiamento nel livello di ioni metallici è spesso associato a malattie, " lei dice.
"Eccesso di zinco nel corpo per esempio, è un possibile segno di malattia di Alzheimer o di Parkinson, o talvolta una grave infezione batterica."
Il problema, dice il dottor Heng, è che i metodi attuali danno solo un'istantanea in un particolare momento. I campioni dei pazienti vengono generalmente testati per i livelli di ioni metallici utilizzando apparecchiature patologiche specializzate nei laboratori.
"Al fine di ottenere una comprensione più profonda dei ruoli dinamici che lo zinco e altri ioni metallici svolgono nella regolazione della salute e delle malattie, è importante sviluppare nuove tecnologie di sensori portatili che possono essere utilizzate per sondare ioni metallici all'interno del corpo in tempo reale, " lei dice.
Idealmente lei nota, il sensore deve poter essere fatto accendere e spegnere usando un interruttore di qualche tipo.
"Ciò significa che è possibile effettuare più misurazioni senza la necessità di cambiare il sensore. Ciò consente anche uno studio continuo e non invasivo".
Quello che ha fatto il dottor Heng è sfruttare il potere della luce nello sviluppo di un sensore nuovo e innovativo, spiega il professor Andrew Abell, Chief Investigator CNBP presso l'Università di Adelaide e coautore del documento di ricerca.
Il capo investigatore della CNBP, il prof. Andrew Abell. Credito:CNBP
"Le caratteristiche speciali di questo sensore di zinco sono a livello chimico e molecolare, " lui dice.
"Una parte del sensore è una molecola chimica speciale, spiropirano, che si trova su una fibra ottica avanzata, è su misura per legarsi allo ione zinco nelle cellule che vengono esaminate".
"Quando lo zinco è legato, diventa fluorescente dopo essere stato esposto alla luce UV della fibra. L'intensità della fluorescenza dipende dalla quantità di zinco presente".
"Il trattamento di questo stesso campione con la luce bianca quindi scioglie lo ione metallico e riporta la sostanza chimica del sensore al suo stato iniziale, pronto per essere riutilizzato. Questa commutazione può essere eseguita molte volte senza perdere affidabilità o sensibilità."
"L'aggiunta di tali molecole ai nostri dispositivi di rilevamento è importante in quanto ci dà la possibilità di controllare i nostri dispositivi di rilevamento con il semplice tocco di un interruttore della luce, " lui dice.
Il dottor Heng vede questa ricerca come un passo fondamentale nello sviluppo di futuri strumenti di rilevamento che potrebbero essere utilizzati dai medici nelle loro cliniche.
"La prossima generazione di assistenza sanitaria vedrà livelli crescenti di smart med-tech a disposizione di medici e specialisti che saranno in grado di eseguire diagnosi più elevate sul posto".
"Questo nuovo sensore CNBP potrebbe offrire la possibilità di un'analisi istantanea dei livelli di zinco all'interno del corpo, senza la necessità di attendere i risultati dei test che richiedono tempo da laboratori diagnostici specializzati, " lei dice.
"Questo è un passo verso un futuro sempre più intelligente. La diagnosi in tempo reale significa meno ritardi nel trattamento per i pazienti".
Questa ricerca è stata finanziata dall'ARC Center of Excellence for Nanoscale BioPhotonics (CNBP) con ricercatori dell'Università di Adelaide, RMIT University e l'Università dell'Australia Meridionale.
