Gli scienziati potrebbero utilizzare le informazioni dei nuovi biosensori per comprendere i cambiamenti chimici che avvengono nel cervello e in altri parti dell’organismo.
di Russ Juskalian
Nako Nakatsuka sta costruendo minuscoli sensori che potrebbero fornire agli scienziati una visione più accurata della depressione e della demenza. Rispetto a quelli attuali, i sensori di Nakatsuka sono più abili a distinguere tra sostanze chimiche strutturalmente simili, come i neurotrasmettitori e i loro precursori e metaboliti.
Per ora, vengono utilizzati per effettuare misurazioni su campioni in laboratorio, ma si sta lavorando per far funzionare la tecnologia direttamente nell’organismo e con una gamma più ampia di sostanze chimiche.
Nakatsuka ha costruito i suoi sensori utilizzando molecole chiamate aptameri, che possono essere progettate per avere una forte affinità con obiettivi specifici. Ha usato per la prima volta un aptamero costruito con DNA che cambia forma in presenza di serotonina, un neurotrasmettitore che svolge un ruolo importante nelle funzioni corporee come il sonno e l’appetito, e nella depressione e il disturbo ossessivo-compulsivo.
Successivamente ha sviluppato un modo per collegare l’aptamero all’apertura di una minuscola pipetta, di soli 10 nanometri di diametro, collegata a un circuito elettrico. Poiché l’aptamero cambia forma in presenza di serotonina, altera la corrente elettrica. Il sensore può misurare campioni nel liquido cerebrale o nei tessuti o, almeno in via potenziale, direttamente accanto a singoli neuroni in una capsula da laboratorio o nel cervello.
“Questa tecnologia potrebbe aiutarci a comprendere meglio il Parkinson e altre malattie”, afferma Nakatsuka. I suoi sensori potrebbero essere utilizzati per monitorare in tempo reale come funzionano i neuroni in un paziente con una tale malattia. E poiché gli aptameri possono essere utilizzati in tutti i tipi di test, la tecnologia di Nakatsuka potrebbe portare a sistemi di rilevamento più rapidi, economici e accurati per tutti i tipi di disturbi medici e infezioni.
Immagine: Nako Nakatsuka. Alexander Tanno
(rp)
