È possibile rilevare con precisione particelle minuscole come i virus in soli cinque minuti? Gli scienziati dell'Università metropolitana di Osaka dicono di sì, con il loro metodo innovativo per la misurazione quantitativa ultraveloce e ultrasensibile di nanoparticelle biologiche, aprendo le porte alla diagnosi precoce di un'ampia gamma di malattie.
Vescicole extracellulari (EV) su scala nanometrica, inclusi gli esosomi, con diametri di 50-150 nm, svolgono un ruolo essenziale nella comunicazione intercellulare e hanno attirato l'attenzione come biomarcatori per varie malattie e capsule per la somministrazione di farmaci. Di conseguenza, il rilevamento rapido e sensibile di veicoli elettrici su scala nanometrica da campioni in tracce è di vitale importanza per la diagnosi precoce di malattie intrattabili come il cancro e il morbo di Alzheimer. Tuttavia, l'estrazione di veicoli elettrici su scala nanometrica da terreni di coltura cellulare richiedeva in precedenza un processo complesso e dispendioso in termini di tempo che coinvolgeva l'ultracentrifugazione.
Un gruppo di ricerca guidato dal direttore, il professor Takuya Iida, dal vicedirettore, il professore associato Shiho Tokonami, e dal vicedirettore, il professor Ikuhiko Nakase, dell'Istituto di ricerca per il sistema di accelerazione indotto dalla luce (RILACS) presso l'Università metropolitana di Osaka, ha utilizzato la potenza della luce laser per accelerare la reazione tra veicoli elettrici su scala nanometrica derivati da cellule tumorali e microparticelle modificate con anticorpi. I loro risultati sono stati pubblicati in Nanoscale Horizons .
La struttura tridimensionale degli aggregati risultanti è stata poi analizzata mediante microscopia confocale. Di conseguenza, i ricercatori hanno dimostrato la capacità di misurare, entro cinque minuti, circa 10 3 –10 4 EV su scala nanometrica contenuti in un campione da 500 nL.
Il Professor Iida ha concluso:"Questo risultato della ricerca fornisce un metodo per la misurazione quantitativa ultraveloce e ultrasensibile delle nanoparticelle biologiche, offrendo una base per l'analisi innovativa della comunicazione cellula-cellula e la diagnosi precoce di varie malattie in futuro."
Ulteriori informazioni: Kana Fujiwara et al, Rilevamento ultraveloce con sensibilità controllata e specifica di vescicole extracellulari utilizzando la forza ottica con microparticelle modificate con anticorpi in un sistema a microflusso, Nanoscale Horizons (2023). DOI:10.1039/D2NH00576J
Fornito da Osaka Metropolitan University