Rappresentazione schematica delle nanovescicole QS innestate nel DNA. Vengono preparati QS caricati con un fluoroforo organico (cioè, donatore) e una sonda di DNA modificata fluorescente 5′-end colesteril-trietilene glicole (TEG) (cioè, sonda F-miRNA) viene aggiunta al sistema colloidale al fine di auto- assemblare nella membrana. L'incorporazione della sonda di DNA anfifilico fluorescente all'interno della membrana delle nanovescicole provoca FRET tra i donatori incorporati (D) e gli accettori sulla sonda (F). In presenza del miRNA bersaglio specifico, l'evento di ibridazione produce un cambiamento conformazionale da singolo a doppio filamento della sonda di DNA, con conseguente diminuzione dell'efficienza FRET a causa dell'aumento medio della distanza tra donatore e accettore FRET. Credito:DOI:10.1002/adfm.202103511
Un nuovo lavoro del Gruppo Nanomol, appartenente alla rete CIBER-BBN, insieme a un team dell'Università di Roma Tor Vergata, presenta nuove nanovescicole in grado di attraversare le barriere biologiche come le membrane cellulari, mantenendone la capacità di rilevamento, che le rende sonde attraenti per il rilevamento intracellulare di biomarcatori.
"Lo sviluppo di sonde in grado di rilevare l'ambiente biologico e segnalare la presenza di una specifica molecola bersaglio è una sfida rilevante in una varietà di applicazioni biomediche, dalla somministrazione di farmaci agli strumenti diagnostici", afferma Mariana Köber, ricercatrice ICMAB e corrispondente autrice di lo studio, insieme a Nora Ventosa, dell'ICMAB, e Alessandro Porchetta, dell'Università di Roma Tor Vergata.
Questo lavoro, che è stato pubblicato in Materiali funzionali avanzati , presenta il progetto di nanovescicole fluorescenti funzionalizzate con DNA biomimetico in grado di tradurre il loro legame a una molecola bersaglio in un'uscita ottica, attraverso un cambiamento nel trasferimento di energia di risonanza di Förster (FRET) e nell'emissione fluorescente.
Queste nanovescicole Quatsomes (QS) sono una classe emergente di piccole vescicole unilamellari altamente stabili di ≈50-100 nm di diametro, formate dall'autoassemblaggio di tensioattivi ionici e steroli in mezzi acquosi. La loro elevata stabilità, anche nei fluidi corporei, l'unilaminarità e l'omogeneità tra particelle e particelle li rendono un materiale morbido attraente per applicazioni di rilevamento. "Le nanovescicole QS sono caricate con sonde fluorescenti basate su acidi nucleici anfifilici per produrre nanovescicole attive FRET programmabili che funzionano come trasduttori di segnale altamente sensibili", spiegano i ricercatori.
I ricercatori CIBER-BBN hanno partecipato alla caratterizzazione delle proprietà fotofisiche di queste nanovescicole e hanno dimostrato un rilevamento altamente selettivo di microRNA clinicamente rilevanti con sensibilità nell'intervallo nanomolare. Questa produzione delle nanovescicole e la loro caratterizzazione fisico-chimica è stata effettuata grazie ai servizi dell'ICTS NANBIOSIS, attraverso l'Unità di Elaborazione e Nanostrutturazione dei Biomateriali di ICMAB-CSIC.
Secondo gli autori, la strategia proposta potrebbe essere facilmente adattata alla rilevazione di diversi biomarcatori:"speriamo di realizzare una piattaforma di bioimaging per la rilevazione di un'ampia gamma di acidi nucleici e altre molecole clinicamente rilevanti nei fluidi corporei o direttamente nelle cellule, grazie alla capacità di Quatsomes per la consegna intracellulare." + Esplora ulteriormente
