Nel laboratorio. Credito:Sergey Gnuskov/NUST MISIS
Gli scienziati russi hanno escogitato un nuovo strumento per la diagnosi precoce dell'ipertensione. Hanno applicato la spettroscopia Raman con superficie potenziata alimentata da nanoparticelle d'argento per rilevare i cambiamenti molecolari indotti dall'ipertensione nelle cellule del sangue nelle prime fasi della malattia. Lo studio è stato pubblicato su Biosensors .
Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte a livello globale. L'ipertensione, o ipertensione, è uno dei fattori di rischio più importanti per le malattie cardiovascolari, che porta all'ipossia d'organo e al conseguente danno, come insufficienza cardiaca, ictus, vasculopatia e nefropatia.
Condizioni ipossiche possono svilupparsi come risultato di alterazioni indotte dall'ipertensione nella struttura dei vasi o cambiamenti anormali nell'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno, portando alla ridotta capacità dell'emoglobina di trasportare e rilasciare ossigeno nei tessuti periferici.
L'identificazione e il monitoraggio di tali cambiamenti che si verificano a livello cellulare potrebbero aiutare a sviluppare nuovi strumenti per la diagnosi precoce e un trattamento mirato personalizzato.
Un gruppo di scienziati del NUST MISIS, dell'Università statale di Mosca, dell'Istituto di fisica e tecnologia di Mosca e dell'Università di Copenaghen hanno proposto un nuovo approccio per lo studio selettivo dell'emoglobina negli eritrociti con SERS utilizzando una soluzione colloidale di nanoparticelle d'argento e superfici nanostrutturate d'argento.
"Le superfici nanostrutturate sono state ottenute sciogliendo 0,3 g di nitrato d'argento in 40 ml di acqua, seguiti dall'aggiunta di 30 ml di soluzione di idrossido di sodio al 20%. La sostanza risultante è stata quindi lavata, seguita dall'aggiunta di 5 ml di 25% ammoniaca acquosa e 25 ml di acqua. La soluzione ottenuta è stata quindi spruzzata sulla superficie dei vetrini coprioggetto e sottoposta a trattamento termico. Queste nanostrutture ci hanno permesso di ottenere il miglioramento dello scattering Raman dalle molecole vicino alla superficie della nanostruttura", ha osservato Georgi Maksimov, professore presso il Dipartimento di Fisica dei Materiali dell'Università MISIS.
I ricercatori hanno applicato i nanosensori SERS plasmonici per valutare i cambiamenti nelle proprietà degli eritrociti nei ratti normotesi e ipertesi. Sono stati in grado di rilevare i cambiamenti nelle proprietà degli eritrociti nei ratti ipertesi, come una diminuzione della fluidità della membrana plasmatica degli eritrociti. Una delle spiegazioni di questo fenomeno è l'aumento del livello di colesterolo. L'aumento del colesterolo porta ad una diminuzione della fluidità della membrana e cambiamenti nella funzione degli eritrociti.
Per la prima volta, gli scienziati hanno osservato una diminuzione della mobilità sul piano dell'eme nell'emoglobina nei ratti ipertesi, che è impossibile da rilevare con altri metodi. I ricercatori ritengono che ciò possa essere spiegato dalla crescente rigidità della membrana, che può ridurre la capacità di un eme di adattarsi alle mutevoli concentrazioni di ossigeno e influenzare l'affinità dell'emoglobina con l'ossigeno. Ciò a sua volta può compromettere l'apporto di ossigeno ai tessuti in condizioni di ipertensione.
Secondo i ricercatori, l'approccio basato su SERS proposto può essere utilizzato per sviluppare nuovi strumenti diagnostici per rilevare patologie precoci e valutare i risultati del trattamento nelle malattie cardiovascolari e oltre. + Esplora ulteriormente
