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La rilevazione di proteine chiave

La rilevazione ultrasensibile rapida viene impiegata in una varietà di campi importanti, tra cui la diagnosi delle malattie, l’identificazione di sostanze farmacologiche nello sport e il rilevamento di inquinanti.
La rilevazione di proteine chiave
Il progetto CROSS-SERS (SERS ultrasensitive universal sensing of proteins through cross-reactive sensor arrays), finanziato dall’UE, ha compiuto enormi progressi nello sviluppo di un sensore di proteine, basato su array di sensori a reazione incrociata (CRSA) e la spettroscopia Raman amplificata da superfici (SERS). Finora, il sensore è risultato capace di rilevare a livelli ultrasensibili cationi metallici all’interno di fluidi ambientali e biologici.

Il sensore CROSS-SERS è un insieme di gocce plasmoniche ibride. Ciascuno di tali elementi di rilevazione è funzionalizzato con un ligando organico coordinato con cationi. Questi complessi di superficie sono progettati per interagire con la proteina bersaglio attivante le reazioni molecolari che fornisce l’impronta digitale.

I ricercatori impegnati nel progetto hanno utilizzato la 4-mercaptopiridina per una piattaforma di rilevazione in grado di differenziare tra tracce di mercurio inorganico e ioni di metilmercurio in acqua. Sono anche state correttamente rilevate le proteine ripiegate male rilevanti per l’Alzheimer e altre malattie neurodegenerative, mediante un complesso di superficie di 4-metossibenzil alcol e Al3+.

Come alternativa al rilevamento SERS indiretto di biomolecole tramite chemiorecettori organici, i ricercatori hanno utilizzato un’etichetta Raman e hanno monitorato l’interazione con varie proteine bersaglio. C-Fos, la proteina partner dell’oncoproteina c-Jun, è stata utilizzata per rilevare questa c-Jun, biologicamente significativa nel cancro.

Anche se è necessario compiere ulteriori ricerche per la fabbricazione definitiva del dispositivo CRSA, il progetto ha accumulato una potente base da di conoscenze applicabili per ottenere un sensore pienamente funzionale. Un rilevamento individuale che includa la rilevazione di ioni metallici in acqua e l’oncoproteina c-Jun in mezzi complessi presenta un enorme impatto terapeutico. A seguito dell’applicazione in biotecnologia in generale, è stata presentata la domanda di brevetto per l’analisi SERS del DNA nel suo stato nativo.

I risultati della ricerca del progetto sono stati pubblicati in una serie di riviste autorevoli, tra cui Journal of the American Chemical Society, Journal of Physical Chemistry Letters e Journal of Optics.

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Keywords

Proteina, rilevazione ultrasensibile, malattia, farmaco, SERS