Gli immunosensori sono ampiamente utilizzati nei saggi immunologici per rilevare gli antigeni. Uno di questi immunosensori è un quenchbody (Q-body), che contiene un frammento di anticorpo modificato con un colorante fluorescente spento. Quando un antigene si lega al Q-body, il colorante lascia l'anticorpo e la fluorescenza si intensifica. La variazione dell'intensità della fluorescenza è facile da misurare, rendendo i sistemi di rilevamento dell'antigene basati su Q-body incredibilmente semplici. Però, questo metodo richiede una sorgente di luce esterna per eccitare gli elettroni nel colorante fluorescente per produrre luminescenza.

Un modo per risolvere questo problema è indurre la luminescenza con un metodo alternativo. Per realizzare questo, ricercatori della Tokyo Tech, Giappone, hanno sviluppato un nuovo immunosensore. Hanno usato un enzima luciferasi modificato chiamato "NanoLuc" (Nluc) che è originariamente responsabile della bioluminescenza nei gamberetti e lo hanno fuso con il corpo Q. Questo immunosensore, denominato "BRET Q-corpo, " funziona secondo il principio del trasferimento di energia per risonanza della bioluminescenza (BRET). Qui, un substrato luminescente viene aggiunto al Q-body fuso. Il substrato reagisce con l'enzima e questa reazione fornisce l'energia richiesta dal colorante per indurre la fluorescenza. Questo tipo di luminescenza è vantaggioso, nel ruolo del professor Hiroshi Ueda, che guida il team di ricercatori, spiega:"Il sistema BRET Q-body può essere utilizzato per visualizzare la presenza o l'assenza di un antigene come un cambiamento nel colore di emissione senza alcuno strumento". I loro risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Chimica analitica .

Per preparare il BRET Q-body, i ricercatori hanno utilizzato un frammento di anticorpo a catena singola che si lega all'antigene BGP, una proteina presente nell'osso. Il frammento di anticorpo è stato quindi marcato con un colorante fluorescente. Hanno quindi testato l'intensità della fluorescenza dei corpi Q BRET risultanti e hanno osservato che l'aggiunta dell'antigene aumentava l'intensità della fluorescenza.

Dopo questi primi risultati, i ricercatori hanno testato la dipendenza dall'antigene del corpo Q di BRET. Hanno confrontato la fluorescenza ottenuta con il nuovo metodo basato su BRET con il metodo convenzionale basato sull'irradiazione. L'intensità della fluorescenza del corpo BRET-Q è stata inizialmente misurata con luce di eccitazione e successivamente in presenza del substrato luminescente. Hanno scoperto che il legame con l'antigene ha avvicinato l'enzima Nluc e il colorante, determinando livelli di intensità di fluorescenza più elevati quando è stato utilizzato il substrato. Poiché la luminescenza dal BRET Q-body è ottenuta inizialmente dall'enzima e poi dal colorante fluorescente dopo il legame con l'antigene, un semplice cambiamento di colore indica la presenza di un antigene.

Questo studio apre la strada a una nuova classe di sensori bioluminescenti che non richiedono una fonte di luce di eccitazione esterna. Ci si aspetta che i nuovi corpi Q BRET rendano i test immunologici molto più semplici e accurati. Come il Prof. Ueda spiega i vantaggi e le potenziali applicazioni dei loro risultati, "La rilevazione del segnale BRET non necessita di una sorgente luminosa, consente l'osservazione visiva del cambiamento di colore, e una più facile integrazione a un dispositivo basato su smartphone. Perciò, prevediamo che i corpi Q BRET saranno uno strumento promettente per la diagnosi, la sicurezza alimentare, conservazione dell'ambiente, e la ricerca biologica".