In arrivo un nano-fiore portatile capace di rilevare anche quantità minime di patogeni alimentari

nanoflowerNegli alimenti possono essere presenti diversi batteri patogeni in grado di causare pericolose infezioni o intossicazioni anche in concentrazioni minime. Attualmente il rilevamento di patogeni alimentari è già possibile ma solo al di sopra di un certo limite di rilevabilità (limit of detection). Recentemente, un gruppo di ricercatori della Washington State University ha messo a punto un biosensore portatile basato sulle nano-tecnologie capace di rilevare anche quantità minime di Escherichia coli O157:H7, responsabile di diverse patologie intestinali e renali.

I biosensori sono dispositivi che utilizzano un elemento di riconoscimento biologico mantenuto a contatto diretto con un trasduttore. I biosensori possono essere direttamente rappresentati come dispositivi che convertono un evento fisico o biologico in un segnale misurabile. Nel dettaglio, essi sono costituiti da tre parti: il primo elemento è il biomediatore (es. materiali di derivazione biologica  o biomimetici, tessuti, microrganismi, organelli, recettori cellulari, enzimi, anticorpi, acidi nucleici, ed elementi biologici creati con l’ingegneria genetica), il secondo elemento è il trasduttore (fisico-chimicho, ottico, piezoelettrico, elettrochimico, ecc) che trasforma il segnale risultante dalla interazione dell’analita con l’elemento biologico in un segnale che può essere misurato e quantificato; infine, il terzo elemento è relativo alla componente elettronica e all’elaborazione dei segnali, per ottenere risultati facilmente interpretabili.

non-fiore
Illustrazione del processo di sintesi del nano-fiore di Con A-GOx-CaHPO4, e schema corrispondente dell’immunoassay di E.coli O157:H7

Gli scienziati della Washington State University hanno sviluppato una particella su scala nanometrica, costituita da un mix di molecole organiche e inorganiche, che si presenta come un microscopico fiore. Grazie all’ampia superficie fornita dai suoi petali, è possibile immobilizzare gli enzimi necessari al riconoscimento dei batteri anche a livelli bassissimi. Questo nano-fiore è quindi in grado di riconoscere il batterio e di amplificarne il segnale in modo che possa essere rilevato con un normale indicatore di pH (ad esempio, pHmetro o cartina tornasole). “L’obiettivo dello studio” ha affermato Yuehe Lin, professore di Meccanica e Ingegneria dei Materiali “è di creare un semplice dispositivo portatile che tutti possano usare, come un test di gravidanza o un misuratore portatile di glicemia”. I ricercatori stanno già lavorando su altri componenti che permettano di creare nano-fiori capaci di rilevare ad altri agenti patogeni.

Maria Laura Luprano

Fonti:

– Ye et al. 2016. Bioinspired Synthesis of All-in-One Organic–Inorganic Hybrid Nanoflowers Combined with a Handheld pH Meter for On-Site Detection of Food Pathogen. Small- NanoMicro

– Thevenot et al. 2001. Electrochemical Biosensors: Recommended Definitions and Classification Pure and Applied Chemistry

Foto dell'autore

Francesco Centorrino

Sono Francesco Centorrino, creatore ed amministratore di Microbiologia Italia, primo sito di divulgazione microbiologica in Italia. Sono laureato in biologia e molto appassionato di tecnologia, cinema, scienza e fantascienza. Sono Siciliano ma vivo e lavoro in Basilicata come analista di laboratorio microbiologico presso una nota azienda farmaceutica. Ho creato il portale di Microbiologia Italia per condividere conoscenza ed informazioni a chiunque fosse interessato a questa bellissima scienza. Potete trovare tutti i miei contatti al seguente link: https://linktr.ee/fcentorrino.

Rispondi