Biosensore realizzato da un team di ricerca del Dipartimento di Scienze e biotecnologie medico-chirurgiche della Sapienza. Il nuovo biosensore è capace di rilevare concentrazioni molto basse di Escherichia coli, scelto come patogeno modello. La contaminazione di condotte idriche con batteri o virus, oltre a costituire un problema di salute pubblica, rappresenta una questione di biosicurezza particolarmente rilevante per ogni Paese. Sebbene i sistemi di allerta precoce che monitorano la qualità delle acque potabili siano necessari per tutelare la popolazione, le principali tecniche per il rilevamento dei patogeni richiedono attrezzature costose, personale specializzato e un consumo massiccio di reagenti e attrezzatura da laboratorio monouso.
Biosensore alternativa valida ed efficace
I biosensori, ovvero dispositivi analitici che combinano componenti biologici e rivelatori fisico-chimici per individuare sostanze chimiche e biologiche, rappresentano dunque un’alternativa valida ed efficace, rispetto alle metodiche di rilevamento attualmente in uso. I risultati dello studio, supportato dal programma Nato Science for peace and security (Sps) e frutto della collaborazione della Sapienza con il Cnr, la Jeonbuk national university e l’Air force research laboratory, sono stati pubblicati sulla rivista Environmental Science: Nano.
Luciano De Sio della Sapienza
«Il biosensore – spiega Luciano De Sio, coordinatore dello studio – riesce a rilevare il patogeno grazie alle proprietà chimico-fisiche delle nanoparticelle d’oro funzionalizzate con un anticorpo diretto contro un recettore specifico e immobilizzate su un substrato di vetro». I risultati ottenuti hanno dimostrato l’efficacia dell’anticorpo nel riconoscere in modo selettivo le cellule di E.coli, grazie all’interazione univoca tra antigene e anticorpo. Questo meccanismo chiave-serratura determina un cambiamento nel mezzo che circonda le AuNRs, a seguito del quale avviene una variazione del colore proporzionale alla concentrazione del batterio. «Il biosensore realizzato – continua Luciano De Sio – mostra un limite di rilevamento di 8.4 CFU/mL, che è un ordine di grandezza inferiore ad altri tipi di biosensori plasmonici già riportati in letteratura, quindi più sensibile. Inoltre, gli esperimenti di riconoscimento eseguiti con altri ceppi batterici (come Salmonella thyphimurium) confermano la specificità del biosensore».