È stato sviluppato un nuovo sensore su nanoscala che può aiutare a rilevare le citochine, molecole che svolgono un ruolo fondamentale nella risposta cellulare alle infezioni, infiammazione, traumi e malattie.

Segnalato sulla rivista scientifica Nanoscala , il sensore è costituito da un punto quantico di grafene modificato (o GQD) che è stato progettato dai ricercatori dell'ARC Center of Excellence for Nanoscale BioPhotonics (CNBP). Identifica piccolissime quantità di citochine dentro e intorno alle cellule, potenzialmente aprendo un nuovo ed entusiasmante percorso di ricerca biomedica.

"Le citochine sono molecole secrete dalle cellule del sistema immunitario, " spiega Guozhen Liu, scienziato capo del progetto CNBP, professore associato alla Macquarie University.

"Il rilascio di alcune citochine da parte dell'organismo è spesso sintomatico di una malattia o di un problema di salute, come l'artrite, disturbo infiammatorio o addirittura cancro. Di conseguenza, monitoraggio delle secrezioni di citochine a livello cellulare e subcellulare, ha un valore enorme nella nostra comprensione della fisiologia di base e di come funziona effettivamente il corpo".

Tradizionalmente, le molecole di citochine sono state estremamente difficili da misurare e quantificare. "Ciò è dovuto alle loro piccole dimensioni e alla loro natura dinamica e transitoria, " dice A/Prof Liu.

"Quello che siamo stati in grado di fare è progettare e realizzare un sensore così piccolo da poter penetrare facilmente all'interno delle cellule. Inoltre, a differenza di altri sensori risponde solo quando è presente la citochina. A questo scopo abbiamo collegato i GQD a molecole di DNA sensibili alle citochine note come aptameri".

Professoressa Ewa Goldys, anche nel team di progetto, notato che la rilevazione di citochine nei fluidi corporei, cellule, tessuti e organismi stava attirando una notevole attenzione nel campo della ricerca biomedica. "Essere in grado di monitorare i livelli di citochine in tempo reale apre nuovi modi per monitorare la fisiologia del corpo. Questo porterà alla fine a nuovi strumenti diagnostici e nuovi modi di monitoraggio del trattamento".

Goldys ritiene che l'innovativa tecnologia di rilevamento GQD sviluppata dal CNBP abbia potenziali applicazioni diffuse, a causa della natura universale del design del sensore.

"Vediamo questi sensori di punti quantici al grafene come candidati eccellenti per molte altre applicazioni biomediche come l'analisi del DNA e delle proteine, monitoraggio intracellulare e per il monitoraggio di altri prodotti secreti dalle cellule nel corpo."

Anche se mancano ancora alcuni anni allo studio clinico, Goldys e Liu sono entrambi entusiasti della ricerca.

"Operando su scala nanometrica, stiamo creando finestre completamente nuove nel corpo e otterremo preziose informazioni sul corpo, Salute, benessere e malattia, "conclude Goldy.