Gli squilibri cronici del ferro, che hanno troppo poco o troppo ferro nel sangue, possono causare condizioni mediche che vanno dall'anemia e dall'emocromatosi fino a malattie più gravi, come il cancro, Morbo di Parkinson e morbo di Alzheimer.

L'emocromatosi è una delle malattie ereditarie più comuni in Australia e l'Australian Bureau of Statistics stima circa 780, 000 persone vivono con l'anemia.

Scuola di Dottorato in Ingegneria Biomedica candidato e ambasciatore studentesco del Sydney Nano Institute, Pooria Lesani, che sta intraprendendo i suoi studi sotto la supervisione del Professor Hala Zreiqat e del Dr. Zufu Lu, ha sviluppato una biosonda multiuso su nanoscala che consente ai ricercatori di monitorare con precisione i disturbi del ferro nelle cellule, fazzoletto di carta, e fluidi corporei piccoli quanto 1/1000 di millimole.

Il test è più sensibile e specifico degli esami del sangue attualmente utilizzati per rilevare i disturbi del ferro, che iniziano molto in basso, concentrazioni a livello cellulare.

Utilizzando una nuova tecnologia di bio-nanosonda fluorescente a base di carbonio, la prova, che comporta iniezioni sottocutanee o endovenose non invasive, consente una diagnosi più accurata della malattia prima della comparsa dei sintomi, potenzialmente consentendo il trattamento precoce e la prevenzione di malattie più gravi.

"Più del 30% della popolazione mondiale vive con uno squilibrio del ferro, che nel tempo può portare a determinate forme di cancro, così come il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer, ", ha affermato Lesani dell'Unità di ricerca sull'ingegneria dei tessuti e sui biomateriali e l'ARC Center for Innovative BioEngineering.

"Gli attuali metodi di test possono essere complessi e richiedere molto tempo. Per contrastare questo, e per consentire la diagnosi precoce di malattie gravi, abbiamo sviluppato una tecnica di test della pelle ipersensibile ed economica per rilevare il ferro nelle cellule e nei tessuti del corpo.

"I nostri test più recenti hanno dimostrato una rapida rilevazione di ioni di ferro liberi con una sensibilità notevolmente elevata. Il ferro potrebbe essere rilevato a concentrazioni nell'ordine delle parti per miliardo, una velocità dieci volte inferiore rispetto alle precedenti nanosonde.

"Il nostro sensore è multifunzionale e potrebbe essere applicato all'imaging dei tessuti profondi, coinvolgendo una piccola sonda in grado di visualizzare la struttura di tessuti biologici complessi e scaffold sintetici".

Testato su pelle di maiale, la nanosonda ha superato le attuali tecniche per l'imaging dei tessuti profondi, e tessuto biologico rapidamente penetrato a profondità di 280 micrometri ed è rimasto rilevabile a profondità fino a 3, 000 micrometri, circa tre millimetri, in tessuto sintetico.

Il team mira a testare la nanosonda in modelli animali più grandi, oltre a indagare altri modi in cui può essere utilizzato per determinare la struttura di tessuti biologici complessi.

Speriamo di integrare la nanosonda in un sistema di rilevamento "lab-on-a-chip", un portatile, strumento diagnostico per l'analisi del sangue che potrebbe consentire ai medici di monitorare a distanza la salute dei propri pazienti.

"I sistemi Lab-on-a-chip sono relativamente semplici da utilizzare e richiedono solo piccoli campioni di volume di sangue dal paziente per ottenere una visione accurata dei potenziali disturbi degli ioni ferrici nel corpo, assistere l'intervento precoce e la prevenzione delle malattie, " Egli ha detto.

I nanosensori possono essere realizzati anche da rifiuti agricoli e petrolchimici, consentendo a basso costo, produzione sostenibile.