Un "cocktail" diagnostico contenente una sola goccia di sangue, un filo d'acqua, e una dose di polvere di DNA con particelle d'oro potrebbe significare una rapida diagnosi e trattamento delle principali malattie del mondo nel prossimo futuro. Il cocktail diagnostico è una bevanda nostrana sviluppata dall'Istituto di biomateriali e ingegneria biomedica (IBBME) dell'Università di Toronto, lo studente di dottorato Kyryl Zagorovsky e il professor Warren Chan, che potrebbe cambiare il modo in cui le malattie infettive, da HPV e HIV alla malaria, vengono diagnosticati.

E coinvolge la stessa tecnologia utilizzata nei test di gravidanza da banco.

"C'è stata molta enfasi nello sviluppo di diagnosi semplici, " afferma IBBME Professor e Canada Research Chair in Nanobiotechnology, Warren Chan. "La domanda è, come si fa a renderlo abbastanza semplice, abbastanza portatile?"

Il recente vincitore del NSERC E.W.R. Steacie Memorial Fellowship, Il professor Chan e il suo laboratorio studiano le nanoparticelle:in particolare, l'uso di particelle d'oro di dimensioni così piccole da essere misurate su scala nanometrica. Chan e il suo gruppo stanno lavorando alla progettazione di nanoparticelle personalizzate per mirare e illuminare le cellule tumorali e i tumori, con il potenziale di un giorno di essere in grado di somministrare farmaci alle cellule tumorali.

Ma è uno studio recentemente pubblicato su Angewandte Chemie questo sta sollevando alcune domande interessanti sul futuro di questa relativamente nuova frontiera della scienza.

Il biosensore diagnostico rapido di Zagorovsky consentirà ai tecnici di testare più malattie contemporaneamente con un piccolo campione, e con elevata precisione e sensibilità. Il biosensore si basa su particelle d'oro più o meno allo stesso modo del test di gravidanza medio. Con un test di gravidanza, le particelle d'oro fanno diventare rossa la finestra del test perché le particelle sono collegate a un antigene che rileva un certo ormone nelle urine di una donna incinta.

"L'oro è il mezzo migliore, " spiega Chan, "perché è facile da vedere. Emette un colore molto intenso."

Attualmente gli scienziati possono prendere di mira la particolare malattia che stanno cercando collegando particelle d'oro con filamenti di DNA:quando è presente un campione contenente il gene della malattia (es. Malaria), ammassa le particelle d'oro, trasformando il campione in blu. Invece di aggregare le particelle insieme, Zagorovsky immerge le particelle d'oro in una soluzione enzimatica a base di DNA (DNA-zima) che, quando viene introdotto il gene della malattia, 'tagliare' il DNA dalle particelle d'oro, trasformando il campione in rosso.

"È come un paio di forbici, "Spiega Zagorovsky, "e il gene bersaglio attiva le forbici che tagliano i collegamenti del DNA che tengono insieme le particelle d'oro".

Il vantaggio è che molto meno del gene deve essere presente affinché la soluzione mostri notevoli cambiamenti di colore, rilevamento di amplificazione. Un singolo DNA-zima può ritagliare fino a 600 "collegamenti" tra i geni bersaglio.

Una sola goccia di un campione biologico come saliva o sangue può essere potenzialmente testata in parallelo, in modo che più malattie possano essere testate in una sola seduta.

Ma il team ha anche dimostrato di essere in grado di trasformare la soluzione di prova in polvere, rendendolo leggero e molto più facile da spedire rispetto alle soluzioni, che si degradano nel tempo. La polvere può essere conservata per anni alla volta, e offre la speranza che la tecnologia possa essere sviluppata in modo efficiente, a buon mercato, test da banco per malattie come l'HIV e la malaria per i paesi in via di sviluppo, dove l'accesso alla diagnostica portatile è una necessità.

"Ora abbiamo messo insieme tutti i pezzi, "dice Chan.