Credito:Angewandte Chemie International Edition
I liquidi lacrimali umani contengono molte proteine, metaboliti e altre molecole le cui concentrazioni cambiano in modo significativo con alcune malattie. Un team di ricerca ha ora sviluppato un pratico kit di test per le lacrime in grado di identificare i pazienti con ittero. Il loro successo si basa su un sensore ibrido che rimuove simultaneamente le impurità dal campione. Questo approccio potrebbe fornire nuovi metodi per la diagnosi precoce e la diagnosi basati su fluidi corporei complessi, come riportato dal team sulla rivista Angewandte Chemie International Edition .
Un vantaggio particolare della diagnosi del liquido lacrimale è che i campioni possono essere raccolti in modo comodo e non invasivo. Un metodo chiamato spettroscopia Raman potenziata dalla superficie (SERS) è un candidato adatto per l'analisi delle biomolecole ottenute. L'effetto Raman è un fenomeno in cui i materiali che colpiscono la luce provocano vibrazioni e rotazioni caratteristiche di frammenti molecolari. Lo spostamento risultante nella frequenza della luce diffusa fornisce un'"impronta digitale" molecolare.
Se le molecole dell'analita sono in contatto con una superficie metallica (punti caldi), i segnali Raman vengono amplificati sufficientemente per raggiungere l'ultrasensibilità richiesta per la diagnostica lacrimale. L'etichettatura degli analiti non è necessaria. I dispositivi portatili Raman compatti sarebbero disponibili per la diagnosi diretta sul campo. Il problema è trovare sensori SERS adatti. I sensori di corrente vengono disattivati rapidamente mediante il deposito di componenti lacrimali. C'è un modo per farlo funzionare senza una complessa preparazione del campione?
In effetti, c'è. Un team guidato da Yun Feng (Terzo ospedale dell'Università di Pechino), Zhou Yang (Università di Scienza e Tecnologia di Pechino) e Tie Wang (Università di tecnologia di Tianjin e Accademia cinese delle scienze di Pechino), lo ha dimostrato con il loro nuovo sistema diagnostico delle dimensioni di una scatola di fiammiferi kit di prova. Al centro c'è un film ibrido. Uno strato di nanosfere di biossido di silicio disposte simmetricamente è rivestito con uno strato sottile d'oro, su cui è depositato uno strato di nanoparticelle d'oro che fungono da hotspot SERS.
Le molecole bersaglio si legano all'oro e sono trattenute saldamente in superficie, mentre i componenti lacrimali più piccoli scivolano attraverso gli spazi tra le nanoparticelle di biossido di silicio su uno strato assorbente sottostante. I diametri dei pori possono essere regolati modificando le dimensioni delle nanosfere per separare selettivamente i componenti primari dirompenti delle lacrime (albumina, lisozima, IgG e perossidasi). Il film, chiamato SiO2 @Au@AuNPs, è racchiuso tra due supporti in vetro e racchiuso in un alloggiamento. Una punta sporge dal dispositivo per raccogliere il liquido lacrimale dall'angolo dell'occhio. L'analisi SERS avviene attraverso una finestra nella parte superiore del dispositivo.
Il team è stato in grado di identificare con successo i pazienti con ittero, un disturbo metabolico associato a malattie del fegato e della cistifellea. La bilirubina del pigmento biliare non viene escreta correttamente dal corpo, si concentra e può essere trovata nel liquido lacrimale. La bilirubina si lega fortemente all'oro del sensore e può essere rilevata con grande sensibilità dal suo segnale SERS. + Esplora ulteriormente
