Le nanotecnologie per rilevare le malattie zootecniche
La nanotecnologia ha avuto un impatto importante su molti settori, come per esempio l’elettronica e le comunicazioni, anziché per settori più tradizionali come l’agricoltura. Ciò è destinato a cambiare grazie al progetto BIOSENSORS-AGRICULT (Development of nanotechnology based biosensors for agriculture). Lo scopo iniziale era quello di scambiare conoscenze e valorizzare l’eccellenza scientifica dei ricercatori provenienti da Bielorussia, UE e Ucraina, nel settore in crescita dei biosensori in fibra ottica. La sfida era quella di creare dispositivi unici per la rilevazione di malattie, virus e tossine che colpiscono gli animali, tramite l’ausilio di caratteristiche quali assorbanza della luce, riflessione, fluorescenza e fotoluminescenza. Il lavoro svolto prevedeva lo sviluppo di nanomateriali di ossido di metallo con diverse strutture superficiali, depositati su piastre piane. I ricercatori hanno utilizzato metodi avanzati, tra cui la deposizione di strati atomici (atomic layer deposition, ALD) e la deposizione di vapore chimico (chemical vapour deposition, CVD). Le nanostrutture ottenute sono state caratterizzate mediante l’utilizzo di numerose tecniche spettroscopiche e microscopiche che hanno offerto un’ampia gamma di opportunità in termini di formazione dei ricercatori nelle metodologie avanzate. Sono state inoltre condotte valutazioni delle proprietà elettriche e ottiche dei materiali. Gli scienziati hanno quindi provveduto alla funzionalizzazione con biomolecole e al collaudo delle nanostrutture per poterle utilizzare come biosensori per il rilevamento della salmonella, la leucosi bovina (un virus maligno simile alla leucemia che colpisce gli animali) e per controllare i livelli del glucosio. I ricercatori hanno quindi studiato la deposizione degli ossidi metallici su fibre ottiche utilizzando le tecniche ALD e CVD, e tramite lo sviluppo di un sistema biosensore su chip, in collaborazione con dei partner industriali. Inoltre, i partner del progetto hanno effettuato delle misurazioni per caratterizzare le interazioni tra biomolecole e superfici del biosensore in ossido di metallo, sulle quali sono state immobilizzate le biomolecole stesse. I dati sono stati dunque utilizzati per adattare il modello, che a sua volta è stato utilizzato per ottimizzare le prestazioni del biosensore. I risultati ottenuti consentiranno lo sviluppo di rapide e accurate tecniche per settori quali agricoltura e sicurezza alimentare. Gli allevatori bielorussi, europei e ucraini saranno i primi beneficiari dei vantaggi offerti dai biosensori grazie alla loro capacità di rilevare condizioni importanti che riguardano il bestiame. Grazie al rigoroso programma di formazione e alla collaborazione per ricercatori alle prime fasi ed esperti che coinvolgono 164 mesi di attività presso distaccamenti, 7 eventi come scuole estive e corsi di formazione, e 2 conferenze, i benefici del progetto BIOSENSORS-AGRICULT promettono di continuare a lungo, dopo il termine del progetto.
Parole chiave
Nanotecnologia, malattie del bestiame, biosensori, agricoltura, BIOSENSORS-AGRICULT
