I ricercatori dell’Università della California a Riverside hanno sviluppato uno strumento in grado di rilevare le malattie da una singola molecola. Questa innovazione, basata sulla tecnologia dei nanopori, potrebbe trasformare il modo in cui diagnostichiamo le infezioni e le malattie croniche.
I metodi attuali richiedono milioni di molecole per identificare una malattia, il che ne limita la precisione e la velocità. Il nuovo strumento, sviluppato dal team di Kevin Freedman, professore di bioingegneria, utilizza i nanopori per catturare segnali elettrici emessi da singole molecole, come il DNA o le proteine. Questo approccio consente un rilevamento estremamente preciso, anche a concentrazioni minime.
Come funziona questa tecnologia?
Al centro del dispositivo c’è un nanoporo, un’apertura microscopica attraverso la quale passano le molecole una per una. Quando a molecola attraversare questo poro, riduce il flusso di ioni, generando a segnale elettrici misurabili. Questo meccanismo consente di identificare con grande precisione biomarcatori specifici affidabilità.
A differenza dei sensori tradizionali, che richiedono filtri esterni che possono alterare i dati, il nanoporo stesso agisce come un filtrato. Riduce il rumore di fondo preservando i segnali utili, il che migliora l’accuratezza diagnostica.
Applicazioni promettenti in medicina e ricerca
Il team prevede di miniaturizzare questa tecnologia per creare un dispositivo portatile, delle dimensioni di un Chiavetta USB. Uno strumento del genere potrebbe rilevare le infezioni tra 24 e 48 orerispetto a diversi giorni per i test attuali. Questa velocità sarebbe essenziale per contenere le malattie in rapida diffusione.
Al di là della diagnosi, questa tecnologia apre prospettive nella ricerca sulle proteine. Permette di distinguere le proteine sane da quelle coinvolte nelle malattie, anche quando le loro strutture sono molto simili. Ciò potrebbe portare a trattamenti più personalizzati ed efficaci.
Verso il sequenziamento delle proteine a livello molecolare
Uno degli obiettivi principali di questa ricerca è ottenere il sequenziamento delle proteine a livello di singola molecola. Mentre il sequenziamento del DNA fornisce informazioni genetiche, il sequenziamento delle proteine rivela come queste istruzioni vengono implementate nel corpo. Questo progresso potrebbe consentire il rilevamento precoce delle malattie e terapie più adatte.
Un futuro integrato nella vita quotidiana
Kevin Freedman è convinto che i nanopori diventeranno onnipresenti, sia nella ricerca che nel assistenza sanitaria. Con la maggiore accessibilità dei dispositivi, questa tecnologia potrebbe essere utilizzata nei kit diagnostici domestici o clinici, trasformando il nostro approccio alla medicina personalizzata.
