Malattie infettive come la malaria e la sifilide possono essere diagnosticate sul campo in modo rapido e affidabile utilizzando un semplice test sviluppato da scienziati canadesi. Il test si basa sull'uso di DNAzymes e nanoparticelle d'oro. Come riportano i ricercatori sulla rivista Angewandte Chemie , il loro test consente il rilevamento sensibile dei batteri, virus, e parassiti.
Le malattie infettive pericolose devono essere identificate in tempo per evitare che si diffondano. Il DNA dei patogeni è un biomarcatore ideale e può essere facilmente identificato mediante PCR. Però, questo è possibile solo se sono a disposizione costose attrezzature di laboratorio e personale qualificato. Questo potrebbe non essere il caso in località remote o nazioni in via di sviluppo. Sono necessari metodi alternativi che siano semplici ed economici pur rimanendo sensibili e specifici.
Kyryl Zagorovsky e Warren C.W. Chan dell'Università di Toronto (Canada) hanno ora combinato due moderne tecnologie in un modo nuovo:hanno usato DNAzymes come amplificatori di segnale e nanoparticelle d'oro per il rilevamento. Le nanoparticelle d'oro (PNL) assorbono la luce. La lunghezza d'onda della luce assorbita dipende dal fatto che le nanoparticelle siano separate o aggregate. La differenza di colore può essere vista ad occhio nudo. Una soluzione di singole particelle appare rossa, mentre gli aggregati sono di colore blu-viola.
I DNAzimi sono molecole di DNA sintetiche che possono dividere enzimaticamente altre molecole di acido nucleico. I ricercatori hanno separato un DNAzyme in due metà inattive che entrambe si legano selettivamente a un segmento genetico specifico del patogeno da rilevare. L'atto di legare riunisce le metà e le attiva.
Per la loro procedura di prova, gli scienziati hanno prodotto due serie di GNP che si legano a due diversi tipi di filamenti di DNA, tipo A e tipo B. Inoltre, hanno sintetizzato un "linker" in tre parti fatto di DNA. Un'estremità del linker è il complemento del DNA di tipo A; la seconda estremità è il complemento del DNA di tipo B. La parte centrale è progettata per essere divisa da DNAzymes attivi.
Nel campione di prova senza agenti patogeni presenti, i DNAzymes rimangono inattivi e i linker rimangono intatti. Si legano a un PNL a ciascuna estremità e collegano i PNL in aggregati più grandi, facendo diventare la soluzione blu-viola. In contrasto, se c'è un agente patogeno nel campione, i DNAzymes vengono attivati e procedono a dividere i linker. Ora solo le parti a ponte del linker possono legarsi ai filamenti di DNA dei GNP, quindi non possono collegare i PNL insieme. La soluzione rimane rossa. Poiché ogni DNAzyme attivato divide molti linker, amplifica il segnale.
Questo nuovo tipo di test è semplice ed economico; può essere fatto per rilevare ogni tipo di agente patogeno, come hanno dimostrato i ricercatori rilevando la gonorrea, sifilide, malaria, ed epatite B. In uno stato liofilizzato, i reagenti possono essere conservati senza problemi, un requisito importante per l'uso sul campo.
