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Microfluidic electrochemical probes for both stimulation of single neuronal cells and real-time detection of inflammatory signalling compounds released from the cell

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Una minisonda per capire le malattie neurodegenerative

Grazie allo sviluppo di una nuova sonda in miniatura da parte degli scienziati europei, l'osservazione e il controllo di malattie neurodegenerative sono ora maturi.

Salute

Ora che i "baby boomer" in tutta Europa si stanno avvicinando alla vecchiaia, malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer, di Creutzfeldt-Jakob e di Parkinson sono in crescita. Sappiamo che piccole molecole di segnalazione cellulare chiamate citochine hanno un ruolo fondamentale nell'attivazione di malattie neuroinfiammatorie, ma finora è stato molto difficile osservarle e controllarle. Il progetto Cell-Microprobe, finanziato nell'ambito del Settimo programma quadro dell'UE, è molto più vicino a un'osservazione e a un controllo migliori. Il progetto ha sviluppato microsonde per stimolare singole cellule neurali e rilevare composti di segnalazione infiammatoria in tempo reale. Era necessario sviluppare una sonda elettrochimica (SE) in miniatura (o microfabbricata) con un'estremità piatta di 200\;µm con quattro microelettrodi indipendenti, ognuno lungo 20\;µm e a una distanza di 20\;µm. La nuova sonda getta luce sulle dinamiche della secrezione di cellule isolate e ha prodotto un approccio di biorilevamento innovativo. Quest'ultimo prevede un avvicinamento della parte di rilevamento della sonda (elettrodi funzionalizzati con anticorpi) alla cellula per rilevare le proteine secrete. L'analisi dei nuovi metodi ha dimostrato che la sonda aveva un'efficacia quasi doppia rispetto ai metodi precedenti nella concentrazione di molecole proteiche critiche per un'osservazione migliore. I calcoli hanno inoltre dimostrato che il rilevamento si può effettuare il 10 minuti, un periodo adattato al tasso di rilascio delle proteine reale. Era comunque necessario apportare modifiche al sistema per rilevare gli antigeni. L'equipe ha quindi introdotto nanostrutture di palladio nella punta della superficie degli elettrodi sulla sonda, creando una superficie conduttiva 10 volte più efficace rispetto al passato. Questa tecnica di nanostrutturazione, secondo l'equipe, potrebbe offrire nel prossimo futuro una migliore immobilizzazione dei nanocorpi e proprietà di biorilevamento superiori della sonda. Ciò significa che la comunità scientifica è sempre più vicina a capire le malattie neurodegenerative e, si spera, a trattarle in modo più efficace in fase precoce.

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