Ogni sistema biologico è naturalmente dotato di un meccanismo di difesa per proteggersi dai cambiamenti anormali causati da fattori locali, ambientale, o alterazione biochimica. I globuli bianchi (WBC) svolgono il ruolo di un tale "soldato" nella nostra risposta immunitaria. Un tipo di globuli bianchi, detti macrofagi, è il combattente più efficiente e specializzato poiché è dotato contemporaneamente del potere di identificazione selettiva ed eliminazione degli invasori stranieri, così come la capacità di riparare le ferite. A seconda della loro distribuzione del lavoro, I macrofagi sono principalmente di due tipi, M1 e ​​M2. Le cellule M1 agiscono come "killer professionale", mentre le cellule M2 sono più concentrate sull'attività di guarigione.

In un normale, situazione sana, il sistema immunitario mantiene un buon equilibrio tra le cellule M1 e M2. Ma in condizioni malate come quella batterica, infezioni da virus o parassiti, o infiammazioni per aterosclerosi, cancro, o artrite, l'equilibrio tra M1 e M2 ne risente, e a seconda della crisi, si verifica un particolare spostamento nella popolazione M1 o M2. Se tali cambiamenti potessero essere monitorati, porterebbe a una facile diagnostica e previsione delle condizioni di salute. Attualmente non esiste uno strumento in grado di fornire un facile rilevamento delle cellule M1/M2 direttamente dal fluido tissutale o da un campione di sangue in modo privo di etichette senza etichettatura fluorescente.

In uno studio appena pubblicato sulla rivista Nano lettere , i ricercatori dell'Università Bar-Ilan in Israele hanno mostrato una semplice soluzione a questo problema con l'aiuto dell'effetto di dispersione dei nanorodi d'oro (GNR). Le nanoparticelle a base d'oro sono ben note per la loro importante proprietà ottica con elevata assorbanza e effetti di dispersione. Manipolando l'effetto di dispersione e regolando il rivestimento superficiale dei GNR, i ricercatori sono stati in grado di identificare i cambiamenti nelle proprietà ottiche dei macrofagi M1 e M2 e di utilizzarli come parametro per monitorare i cambiamenti fisiologici.

I ricercatori hanno utilizzato il citometro a flusso (FCM) per catturare i cambiamenti nella granularità delle cellule al fine di identificare i macrofagi carichi di GNR e determinare la dispersione specifica dei GNR. L'FCM viene generalmente utilizzato per identificare una particolare popolazione di cellule marcate con fluorescenza, ma in questo caso, è stato utilizzato nella rilevazione senza etichetta basata solo sulla dispersione proveniente dai GNR. Con questo metodo unico i ricercatori hanno osservato che un tipo di rivestimento di GNR mostrava una maggiore selettività verso le cellule M2 rispetto a M1.

"Il nostro approccio nell'utilizzo della dispersione dei GNR per identificare i macrofagi M1 e M2 apre una nuova strategia nelle identificazioni cellulari utilizzando FCM con l'aiuto di una maggiore dispersione di nanoparticelle interiorizzate, "dice la dottoressa Ruchira Chakraborty, ricercatore leader presso il laboratorio del Prof. Dror Fixler presso la Facoltà di Ingegneria Kofkin dell'Università Bar-Ilan e l'Istituto di nanotecnologia e materiali avanzati. "L'ulteriore sviluppo di questa tecnica ci porterà a costruire un nuovo punto di cura o uno strumento per la biopsia in grado di prevedere le fasi di manifestazione di malattie come il cancro, aterosclerosi, e fibrosi solo dai semplici fluidi tissutali o campioni di sangue, "dice il prof. Dror Fixler, Direttore del Bar-Ilan Nano Institute, che ha guidato lo studio in collaborazione con il Prof. Ran Kornowski e la Dott.ssa Dorit Leshem dell'Ospedale Beilinson.