La nuova piattaforma di rilevamento è veloce, precisa ed esegue l'imaging senza etichetta delle particelle di virus rallentando la luce. Credito:Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)
Nonostante tutte le cattive notizie che la pandemia di COVID-19 ha portato nel mondo, ci ha aiutato a ottenere una prospettiva migliore della nostra disponibilità a respingere malattie altamente contagiose. I kit di test diagnostici rapidi e i test PCR sono diventati rapidamente strumenti essenziali quando è arrivata la pandemia, aiutando con diagnosi tempestive. Tuttavia, questi strumenti hanno limitazioni intrinseche. I test PCR sono complessi e richiedono apparecchiature costose, mentre i kit di test diagnostici rapidi hanno una precisione inferiore.
In questo contesto, un gruppo di ricerca guidato dal professor Young Min Song del Gwangju Institute of Science and Technology in Corea ha recentemente sviluppato una nuova tecnica per visualizzare facilmente i virus utilizzando un microscopio ottico. Uno studio recente spiega in dettaglio il principio di funzionamento della loro piattaforma di rilevamento, denominata "Piattaforma di dosaggio immunologico Gires-Tournois" (GTIP). Questo documento è stato reso disponibile online il 22 marzo 2022 ed è stato pubblicato sulla rivista Advanced Materials il 26 marzo 2022.
L'elemento chiave di GTIP è la "struttura di risonanza" di Gires–Tournois, una pellicola composta da tre strati sovrapposti di materiali specifici che producono un peculiare fenomeno ottico chiamato "luce lenta". A causa del modo in cui la luce incidente rimbalza all'interno degli strati risonanti prima di essere riflessa, il colore della piattaforma vista attraverso un microscopio ottico appare molto uniforme. Tuttavia, le particelle di virus di dimensioni nanometriche influiscono sulla frequenza di risonanza di GTIP nelle loro immediate vicinanze rallentando la luce che si riflette intorno a loro. La "luce lenta" si manifesta come un vivido cambiamento di colore nella luce riflessa in modo che, se visti al microscopio, i cluster di particelle virali assomiglino a "isole" di un colore diverso rispetto allo sfondo.
Per garantire che il loro sistema rilevi solo le particelle di coronavirus, i ricercatori hanno rivestito lo strato superiore di GTIP con proteine anticorpali specifiche per SARS-CoV-2. È interessante notare che non solo il sistema ha consentito il rilevamento di particelle virali, ma, utilizzando tecniche di analisi colorimetrica, i ricercatori hanno persino potuto quantificare efficacemente il numero di particelle virali presenti in diverse aree di un campione a seconda del colore della luce riflessa localmente.
La semplicità generale del design è uno dei principali punti di forza di GTIP. Come spiega il prof. Song, "Rispetto ai metodi diagnostici COVID-19 esistenti, il nostro approccio consente il rilevamento e la quantificazione rapidi di SARS-CoV-2 senza la necessità di trattamenti aggiuntivi del campione, come l'amplificazione e l'etichettatura". Dato che i microscopi ottici sono disponibili nella maggior parte dei laboratori, il metodo sviluppato dal gruppo potrebbe diventare un valido e onnipresente strumento diagnostico e di ricerca sui virus.
Inoltre, GTIP non si limita a rilevare virus o dipende strettamente dagli anticorpi; qualsiasi altro agente legante funziona ugualmente, aiutando a visualizzare tutti i tipi di particelle che interagiscono con la luce. "La nostra strategia può essere applicata anche per un monitoraggio dinamico delle particelle bersaglio spruzzate nell'aria o disperse sulle superfici. Riteniamo che questo approccio potrebbe essere la base per piattaforme di biorilevamento di prossima generazione, consentendo un rilevamento semplice ma accurato", conclude il prof. Song . + Esplora ulteriormente
