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Smart nondimensional biosensors for detection of tumor cells and cytotoxic amyloids intermediates

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Nanotecnologie per chiarire lo sviluppo delle malattie

La tecnologia contribuisce sempre di più al miglioramento delle apparecchiature diagnostiche, dei test di screening e degli obiettivi terapeutici. Gli effetti delle ricerche si applicano anche alla demenza e alla biologia dei tumori.

Salute

Il progetto Nanosmarts (Smart nondimensional biosensors for detection of tumor cells and cytotoxic amyloids intermediates) si propone di sviluppare strumenti avanzati per diagnosticare i tumori e studiare le malattie neurodegenerative. Per quanto riguarda i tumori, il team ha utilizzato nanoparticelle di silicio come sonde fluorescenti, ma determinate limitazioni hanno indotto il team a optare per i punti quantici, costituiti da semiconduttori con migliori proprietà di fluorescenza. Grazie a varie attività, finalizzate all'ottimizzazione delle nanoparticelle di silicio, è stato possibile controllare il numero di siti di legame e produrre punti quantici monoamminici, che sono stati utilizzati per etichettare il recettore del fattore di crescita dell'epidermide, espresso in eccesso in molti tipi di cancro che colpiscono l'uomo e quindi di particolare rilevanza come obiettivo terapeutico. Per quanto riguarda le malattie neurodegenerative, i ricercatori hanno compiuto studi approfonditi sui biosensori a fluorescenza a doppia banda di emissione per l'esame della conformazione delle proteine nei casi di morbo di Parkinson, malattia caratterizzata da gruppi di neuroni mesencefalici costituiti principalmente da a-sinucleina proteica. Con il progetto Nanosmarts sono state create sonde per trasferimento protonico intramolecolare in stato eccitato sensibili all'ambiente, che sono state utilizzate per etichettare l'a-sinucleina per due scopi. Il primo è stato lo studio dei fattori che potrebbero influire sul legame dell'a-sinucleina alle membrane. Dai risultati è emerso che l'a-sinucleina si lega con le membrane con carica negativa in maniera più rapida e più solida. Queste scoperte approfondiscono ulteriormente le conoscenze sulla relazione tra le proprietà fisiche delle membrane e i meccanismi e i punti in cui l'a-sinucleina si lega a tali membrane, e saranno utili per evidenziare il ruolo di questa proteina nello sviluppo del morbo di Parkinson. Il secondo scopo è stato il monitoraggio sistematico dei meccanismi di accumulo dell'a-sinucleina. I ricercatori hanno scoperto una famiglia di mediatori dell'aggregazione dell'a-sinucleina, che hanno denominato "acunas"; una volta determinata l'identità strutturale delle acunas, con il progetto Nanosmarts è stato ipotizzato che le loro caratteristiche esclusive favoriscano le interazioni con altre strutture e altre proteine, dando origine alle specie tossiche che alla fine provocano indebolimenti e disfunzioni neuronali.

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