Nuovo biosensore per la diagnosi precoce del diabete

Un nuovo biosensore per un nuovo indicatore glicemico che consente di diagnosticare precocemente il diabete mellito, anche e soprattutto in quei casi in cui la rilevazione della malattia con la tradizionale tecnica del prelievo di gocce di sangue può rappresentare un problema. A sviluppare questo nuovo utile strumento è stato un gruppo di ricercatori dell’Istituto per la microelettronica e i microsistemi (Imm) del Consiglio nazionale delle ricerche di Roma, in collaborazione con colleghi del Department of Mechanical Engineering della Johns Hopkins University (Baltimora, Usa). I risultati, pubblicati sulla rivista Advanced Healthcare Materials, possono avere un impatto straordinario per alcune persone affette da anemie, insufficienza renale o patologie legate alla sintesi dell’emoglobina nel sangue (emoglobinopatie), che non possono usufruire della misurazione dell'emoglobina glicata (HbA1c).

L'innovativo biosensore, caratterizzato da elevata sensibilità e selettività, permette l’identificazione di un nuovo indicatore glicemico, l’albumina glicata (Ag), sfruttando le potenzialità di una matrice disordinata di nanofili di silicio rivestiti di argento. “L’applicazione biomedica dei nanomateriali in ambito diagnostico è una delle più grandi novità scientifiche degli ultimi anni: grazie all’intrinseca capacità di interagire su scala nanometrica con sistemi biologici - quali ad esempio virus, batteri, cellule, proteine e Dna- i nanomateriali sono capaci di 'catturare' e tradurre informazioni chimico-fisiche non rilevabili attraverso una diagnostica tradizionale”, spiega Annalisa Convertino (Cnr-Imm), tra i firmatari dello studio. “Se utilizzati come sensori, hanno le potenzialità di individuare nei fluidi biologici la presenza di molecole marcatrici o frammenti di DNA in concentrazioni molari molto basse, favorendo così l’elaborazione di nuove metodologie per una diagnosi precoce delle malattie e per l’individuazione e la valutazione di terapie farmacologiche personalizzate”, aggiunge.

Negli ultimi anni l’albumina glicata è emersa come un valido indicatore glicemico alternativo estremamente utile non solo in presenza di patologie ematologiche, ma anche nell’analisi e nel controllo dei cambiamenti rapidi della glicemia, ad esempio dopo l’inizio o la modifica di una terapia. “Il biosensore sfrutta la sinergia tra la ridotta dimensionalità dei nanofili e la loro disposizione disordinata. In questo modo infatti, da un lato le biomolecole di albumina glicata contenute in un campione biologico sono efficacemente intrappolate nella matrice di nanofili, dall'altro si aumenta l’interazione del campo elettromagnetico presente tra le nanostrutture e le biomolecole, amplificando così la risposta del biosensore”, aggiunge Convertini. I risultati della ricerca aprono la strada ad una metodologia diagnostica del diabete mellito rapida, predittiva ed utilizzabile in tutti quei casi per i quali non è possibile applicare la diagnostica tradizionale.