La striscia reattiva più comune a cui le persone potrebbero pensare per la diagnosi è un test di gravidanza a casa. Le donne incinte hanno livelli in costante aumento del biomarcatore gonadotropina corionica umana (hCG), che è facilmente rilevabile nelle urine e un sottile, una striscia colorata di anticorpi apparirà quando è presente l'hCG.

Però, c'è molto più hCG nella pipì rispetto ai biomarcatori del cancro nel sangue. Identificare le concentrazioni minime è la sfida più grande delle strisce reattive che sono state sviluppate per rilevare qualsiasi cosa, dal cancro alle malattie infettive ai problemi cardiaci. La striscia reale sulla carta semplicemente non è abbastanza sensibile da cambiare colore in modo che un occhio umano possa vederla facilmente a concentrazioni che fanno una differenza che cambia la vita.

Alcuni bling di nanoparticelle potrebbero cambiarlo. E non avrebbe un grande impatto sul costo delle attuali strisce reattive secondo una nuova ricerca guidata da Xiaohu Xia, un assistente professore di chimica presso la Michigan Technological University. La ricerca è stata pubblicata di recente in Nano lettere .

Le nanoparticelle d'oro sono state ampiamente utilizzate per decenni per la diagnostica in vitro per rendere le decisioni mediche e terapeutiche più rapide e facili per medici e pazienti. La novità della ricerca di Xia è aggiungere una doppia funzione alla nanoparticella decorando ogni minuscola sfera in una sottile pelle di platino.

In questo modo è più facile per l'occhio nudo osservare i cambiamenti sulla striscia reattiva. Inoltre aumenta l'accuratezza e fornisce risultati quantificabili per concentrazioni estremamente basse di biomarcatori chiave, che si misurano in picogrammi per millilitro. Nello studio di Xia, si sono concentrati sull'antigene prostatico specifico (PSA), cercando segnali di semplici trilionesimi di grammo in una singola goccia di sangue.

"Richiediamo che il rilevamento sia molto sensibile, "Xia dice, spiegando che il platino è un ottimo catalizzatore e un po' fa molto per aumentare la reazione chimica che fa apparire una striscia reattiva. "Le nanoparticelle d'oro sono di un colore rosso distinto e finché il platino è ultrasottile, il rosso delle nanoparticelle d'oro trasparerà."

Il team di Xia ha fatto un ulteriore passo avanti:ha creato una modalità a bassa sensibilità (colore da nuclei di nanoparticelle d'oro) e una modalità ad alta sensibilità (colore prodotto da pelli di platino attraverso la catalisi) per rilevare il PSA. Come mostra la foto qui sotto, la modalità ad alta sensibilità migliora notevolmente la visibilità delle strisce reattive; la modalità a bassa sensibilità è alla pari con le strisce reattive disponibili in commercio.

Inoltre, Xia stima che la sottile pelle di platino non aumenterà in modo significativo il costo delle attuali strisce reattive con nanoparticelle d'oro sul mercato e il design è compatibile con il rilevamento di altri tipi di biomarcatori del cancro.

"Un componente chiave nella striscia reattiva sono gli anticorpi, che sono unici per ogni biomarcatore del cancro, e sono disponibili in commercio, " dice. "Possiamo sostituire facilmente l'anticorpo, quindi questa è una piattaforma di rilevamento generale."

Il prossimo passo secondo Xia è verificare l'applicazione per altri biomarcatori del cancro e persino sperimentare applicazioni per malattie infettive.

"Il vantaggio di questa tecnologia è semplice, " dice. "I dispositivi point-of-care significano che le persone possono acquistarli e fare diagnosi da soli; in una clinica, questa è una tecnica economica e veloce che migliora anche la diagnosi e quindi il trattamento".

È bastato un po' di decorazione. L'aggiunta di un nuovo platino bling alle nanoparticelle d'oro della vecchia scuola aiuterà a spingere la tecnologia delle strisce reattive migliorata fuori dai laboratori nelle cliniche e nelle case.