Utilizzando le nanotecnologie, I ricercatori dell'UCF hanno sviluppato il primo rilevatore rapido di dopamina, una sostanza chimica che si ritiene svolga un ruolo in varie malattie come il Parkinson, depressione e alcuni tumori.

Gli studi mostrano che troppa dopamina potrebbe essere associata ad alcuni tipi di cancro, mentre la bassa dopamina potrebbe essere associata al morbo di Parkinson e alla depressione. La nuova tecnica sviluppata all'UCF richiede solo poche gocce di sangue, e i risultati sono disponibili in pochi minuti anziché ore perché non è necessario un laboratorio separato per elaborare il campione.

La nuova tecnologia è stata descritta in un recente studio sulla rivista Nano lettere .

Più di mezzo milione di persone negli Stati Uniti hanno il Parkinson e i maggiori episodi di depressione colpiscono circa 16 milioni di adulti all'anno.

I metodi attuali per rilevare la dopamina richiedono molto tempo, richiedono una rigorosa preparazione del campione, compresa la separazione del plasma sanguigno, nonché attrezzature di laboratorio specializzate. Con questo dispositivo, però, qualche goccia di sangue su un palmo, il chip rettangolare è tutto ciò che serve.

"Un neurotrasmettitore come la dopamina è una sostanza chimica importante da monitorare per il nostro benessere generale, così possiamo aiutare a escludere disturbi neurali come il morbo di Parkinson, vari tumori cerebrali, e monitorare la salute mentale, " disse Debashis Chanda, un professore associato nel NanoScience Technology Center di UCF e il principale investigatore dello studio. "Dobbiamo monitorare la dopamina in modo da poter regolare le nostre dosi mediche per aiutare a risolvere questi problemi".

Il plasma viene separato dal sangue all'interno del chip. Nanoparticelle di ossido di cerio, che rivestono la superficie del sensore, cattura selettivamente la dopamina a livelli microscopici dal plasma. La cattura delle molecole di dopamina modifica successivamente il modo in cui la luce viene riflessa dal sensore e crea una lettura ottica che indica il livello di dopamina.

Sigillo Sudipta, un professore di ingegneria e presidente del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali dell'UCF, ha affermato che l'uso di nanoparticelle di ossido di cerio è stata una parte importante del successo del sensore.

"Fare in modo che il sensore fosse sensibile alla dopamina era stata una vera sfida per i ricercatori per un po', ma l'utilizzo di nanostrutture di ossido di cerio alterate sulla piattaforma di rilevamento è stato fondamentale per far funzionare il sensore, "disse Sigillo.

Chanda ha sviluppato il sensore con Abraham Vázquez-Guardado, laureato al College of Optics and Photonics dell'UCF e ora borsista post-dottorato alla Northwestern University.

Vázquez-Guardado ha affermato che i passaggi e l'elaborazione ridotti rendono il test conveniente, e può anche essere eseguito al fianco del paziente piuttosto che in un laboratorio separato.

"Non è necessaria alcuna pre-elaborazione, " ha detto. "Il nostro piano era di fare un molto più veloce, tipo di rilevamento privo di enzimi."