L'uso del gadolinio (agente di contrasto utilizzato nelle scansioni MRI) può rivoluzionare l'applicazione della spettroscopia a risonanza magnetica nucleare come strumento per un'analisi più completa e utile dei campioni di urina. Credito:Colourbox
L'urina umana contiene centinaia di piccole molecole che ci raccontano la nostra salute, dieta e benessere. Professore Associato Frans Mulder, in collaborazione con l'Università degli Studi di Firenze, ha avuto successo nello sviluppo di un nuovo metodo per analizzare i componenti di un campione di urina. Usando questo metodo, l'analisi diventa più economica e più accurata.
Il nuovo approccio è facile da usare da altri laboratori, e un passo importante per un'analisi più ampia della salute pubblica e della medicina personalizzata. La ricerca sarà pubblicata in un articolo sull'acclamata rivista, Angewandte Chemie , che ha valutato i risultati come "molto importanti".
Vecchia tecnica con nuovo ingrediente
Nel metodo viene utilizzata la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR), che è uno strumento analitico consolidato e inestimabile che può essere utilizzato per identificare e quantificare composti di piccole molecole. Tra gli altri, la presenza e il livello dei composti, metaboliti, che può essere trovato nel sangue umano e nelle urine, può parlarti della tua salute. Però, il modo in cui i dati NMR sono attualmente registrati è piuttosto lento e, in alcuni casi, anche inadatto per ottenere quantità corrette.
Altri ricercatori hanno precedentemente studiato se esistono composti chimici (adiuvanti) che potrebbero accelerare l'analisi. Fino ad ora, non è stato possibile trovare un adiuvante che non interferisca con il segnale, e quindi fa sì che le quantità di metaboliti che stai misurando siano imprecise.
Frans Mulder è il primo ad aver individuato un idoneo coadiuvante in grado di ripristinare appunto l'innata natura quantitativa della tecnica NMR, e allo stesso tempo consentono di accorciare i tempi di registrazione dei dati.
Uno spettro NMR protonico. I segnali sono dovuti a diversi metaboliti, con i loro integrali di picco pari alla loro quantità. Lungo l'asse y il tempo di recupero T1 costante per ogni picco in assenza (rosso) e presenza (blu) di adiuvante. Ciò significa che il T1 inferiore più veloce è la registrazione. (Grafica di Frans Mulder, Università di Aarhus.) Credito:Frans Mulder, Centro Interdisciplinare di Nanoscienze (iNANO) e Dipartimento di Chimica, Università di Aarhus.
Agente di contrasto come coadiuvante
Nella sua ricerca di questo adiuvante, Frans Mulder ha cercato le cosiddette molecole paramagnetiche. La letteratura lo ha portato a complessi dell'elemento gadolinio (Gd), che è un costituente di un agente di contrasto utilizzato negli ospedali per le scansioni MRI. Nella nuova ricerca, l'agente di contrasto viene aggiunto al campione di urina e non al paziente da esaminare.
"Abbiamo misurato le quantità di piccoli metaboliti in entrambi i fluidi semplici, così come nei campioni di urina di soggetti sani. L'uso di questi cosiddetti "mezzi di contrasto" nell'analisi dei campioni di urina ha reso le misurazioni quantificabili. Poiché il nuovo approccio è sia versatile che economico, i ricercatori di altri laboratori possono facilmente applicarlo, portando così ad analisi più efficienti dei campioni di urina sia nell'epidemiologia di popolazione che nella medicina personale, ", afferma il Professore Associato Frans Mulder.
La ricerca di Frans Mulder è stata resa possibile grazie a un soggiorno sabbatico presso una delle migliori infrastrutture di ricerca NMR europee. Con l'approvazione del dipartimento e il sostegno finanziario dell'Aarhus University Research Fund, è diventato possibile andare in una nuova direzione di ricerca e raggiungere un ottimo risultato.
