Nanotecnologia: l'origami di DNA aumenta la sensibilità dei test rapidi
Diagnosi precoce di ictus e attacchi cardiaci
Un team della LMU ha sviluppato una tecnologia in grado di amplificare più di cento volte i segnali dei biomarcatori nelle strisce reattive convenzionali. Ora i ricercatori stanno commercializzando il metodo.
Dopo la pandemia di Covid-19, quasi tutti conoscono questa tecnologia: strisce reattive rapide su carta, chiamate anche immunodosaggi a flusso laterale (LFIA). Esse consentono di rilevare facilmente i biomarcatori che indicano la presenza di specifici agenti patogeni o stati di salute. Ora un gruppo di ricerca della LMU guidato da Heini Ijäs, Maximilian J. Urban e Tim Liedl è riuscito a migliorare significativamente questi test utilizzando una nanotecnologia all'avanguardia chiamata DNA origami. Il DNA viene piegato - simile all'arte giapponese di piegare la carta - per creare strutture in nanoscala di qualsiasi forma. In questo caso i ricercatori hanno progettato un amplificatore su scala nanometrica. I ricercatori della Facoltà di Fisica e del Center for NanoScience (CeNS) hanno presentato i loro risultati sulla rivista Nature Communications, spiegando come la tecnica migliori i test per una serie di biomarcatori, tra cui il marcatore dell'infarto, la troponina cardiaca I (cTnI), e il marcatore dell'ictus, la catena leggera del neurofilamento (Nfl).
Nanotecnologie per la diagnosi precoce di ictus e infarto
I test rapidi sono ampiamente utilizzati per la diagnostica point-of-care grazie alla loro semplicità ed economicità. Tuttavia, le strisce reattive convenzionali spesso non riescono a rilevare biomarcatori essenziali che esistono solo in tracce nel sangue, nella saliva o nelle urine. Di conseguenza, condizioni potenzialmente letali come ictus o attacchi cardiaci possono passare inosservate nelle fasi iniziali, mentre un intervento medico rapido è fondamentale per una buona prognosi di guarigione proprio in questi casi. Il sistema di amplificazione del segnale di nuova concezione si basa sulla nanotecnologia del DNA e agisce come un amplificatore molecolare, collegando gli anticorpi di rilevamento a un numero precisamente regolabile di etichette che generano il segnale. La ricerca dimostra un aumento della sensibilità fino a 125 volte.
"La nostra tecnologia consente un controllo senza precedenti sul fattore di amplificazione, rendendo i test rapidi più affidabili ed efficaci per le applicazioni cliniche", afferma l'autore principale, il dottor Heini Ijäs. "Questa innovazione ha il potenziale per trasformare i test diagnostici in un'ampia gamma di malattie".
Trasferimento della ricerca sostenuto dal governo tedesco
Il metodo è adattabile a vari biomarcatori e campioni, comprese le droghe d'abuso, il che lo rende una soluzione versatile per migliorare i test rapidi esistenti. Secondo il team di ricerca, questa scoperta porterà a tecniche diagnostiche più sensibili, rapide e accessibili sia per i test clinici che per quelli domiciliari.
Il costo dell'amplificatore molecolare è di circa un centesimo per test. Vogliamo mettere questa tecnologia a disposizione dei medici nella pratica quotidiana e migliorare l'assistenza ai pazienti". Con l'aiuto di una sovvenzione del programma di trasferimento della ricerca EXIST del governo federale, stiamo ora commercializzando la tecnologia. Stiamo riscontrando un'elevata richiesta dei nostri test nelle cliniche più piccole e negli studi medici che non hanno un accesso rapido ai laboratori e nei dipartimenti di emergenza, dove ogni minuto è importante", afferma il dottor Maximilian Urban.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Heini Ijäs et al.: DNA Origami Signal Amplification in Lateral Flow Immunoassays. Nature Communications 2025
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