(Phys.org) — Le nanosonde realizzate con l'oro potrebbero essere utilizzate per prevedere il rischio di cancro delle persone e l'efficacia dei trattamenti, a seguito di una ricerca degli accademici dell'Università di Strathclyde.
Le nanosonde potrebbero consentire agli scienziati di studiare le cellule tumorali nei minimi dettagli, utilizzando una tecnica di imaging altamente sensibile nota come microscopia FRET, con l'obiettivo di identificare le proprietà che causano il tumore. Le nanosonde potrebbero essere utilizzate anche per misurare l'efficacia dei farmaci, a livello di dettaglio subcellulare, mentre un'altra applicazione potrebbe essere l'identificazione di contaminanti nelle forniture di cibo e acqua.
Dottor Yu Chen, del Dipartimento di Fisica dell'Università, ha dichiarato:"La tecnologia potrebbe consentire il rilevamento simultaneo di più tipi di RNA correlati al cancro, che quindi aumenterebbe la possibilità che gli scienziati possano eventualmente esaminare i pazienti, al fine di prevedere il loro rischio di sviluppare malattie. Permettendoci di vedere cosa sta succedendo all'interno delle cellule, speriamo anche che questa ricerca porti anche allo sviluppo di tecniche per studiare l'efficacia dei farmaci".
Il collega professore David Birch, anche del Dipartimento di Fisica, ha dichiarato:"Siamo molto entusiasti delle potenziali applicazioni di questo approccio multidisciplinare, che sfrutta le competenze della fisica, chimica, biologia, ingegneria e medicina. Speriamo che porti allo sviluppo di una nuova generazione di tecniche di imaging e rilevamento biologico che sostengono i miglioramenti nell'assistenza sanitaria per una serie di malattie".
Il team ritiene inoltre che la microscopia FRET con nanoparticelle d'oro potrebbe essere utilizzata per migliorare la sicurezza di cibo e acqua. Collaboratore Dr Jun Yu, dello Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, ha dichiarato:"Questo nuovo approccio all'imaging dell'RNA a livello di singola cellula può anche consentire agli scienziati di sviluppare nuovi metodi per identificare vari microbi che potrebbero aver contaminato cibo e acqua. La sicurezza alimentare è una sfida globale e l'utilizzo di nuove nanosonde per rilevare la contaminazione degli alimenti da vari microbi apriranno un nuovo modo di affrontare questo problema cruciale".
Le nanoparticelle d'oro – meno del millesimo della larghezza di un capello umano – presentano numerosi vantaggi rispetto alle molecole di colorante organico attualmente utilizzate per studiare le cellule con la microscopia a fluorescenza. Sono più fotostabili - nel senso che sono invariati dall'esposizione alla luce - sono più sensibili perché possono sondare su una distanza maggiore, e sono meno tossici per le cellule.
Il dottor Chen ha dichiarato:"Le nanosonde si basano su un tipo di 'stretta di mano molecolare', chiamato trasferimento di energia per risonanza di Förster – o FRET, in cui le nanoparticelle d'oro sono legate a una proteina fluorescente, attraverso un DNA a singolo filamento strutturato a forcina. Interagendo con l'mRNA bersaglio nella cellula, la struttura a forcina si dissolve e si verifica un segnale fluorescente, consentendo il tracciamento e la quantificazione dell'mRNA correlato alla malattia a livello cellulare, anche fino al livello delle singole molecole."
Gli scienziati ritengono che possano essere utilizzati per fornire altre molecole, come farmaci antitumorali, direttamente ai tessuti malati – bypassando il normale, cellule sane. Anche, sono economici da produrre perché usano solo una piccola traccia del metallo prezioso.
Il progetto di 18 mesi, sostenuto con £ 119, 000 investimenti del Consiglio per la ricerca in biotecnologie e scienze biologiche. Ha lo scopo di sviluppare un nuovo approccio per l'imaging del messaggio di acidi ribonucleici (mRNA), un tipo di acido nucleico presente in tutte le cellule viventi che trasporta codici genetici dal DNA per produrre proteine. Esaminando gli mRNA chiave a livello cellulare, gli scienziati potrebbero essere in grado di rilevare malattie, come il cancro, in una fase precoce, e studiare l'efficacia di un particolare trattamento.
