(AGENPARL) – ven 08 settembre 2023 *MONITORAGGIO DI MARKER BIOLOGICI: UN NUOVO METODO PER PRODURRE I RECETTORI
ARTIFICIALI “MIP” CHE RIVELANO BIOMARKER DI VARIE PATOLOGIEUna ricerca del
gruppo di Chimica analitica del DiSTeBA dell’Università del Salento in
collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria dell’informazione
dell’Università di Pisa*
Il *gruppo di Chimica analitica* del *Dipartimento di Scienze e tecnologie
biologiche e ambientali *dell’*Università del Salento* ha messo a punto un
nuovo metodo per preparare i “MIP – molecularly imprinted polymer”,
recettori artificiali che mimano il comportamento di un recettore biologico
(come un anticorpo o un enzima), in grado di riconoscere in maniera molto
specifica una certa molecola. Col nuovo metodo, illustrato in una
pubblicazione sulla rivista internazionale “Small” (articolo “Vapor-Phase
synthesis of molecularly imprinted polymers on nanostructured materials at
allarga notevolmente il campo delle applicazioni dei MIP in sensori per la
rivelazione di biomarker di varie patologie. La ricerca è stata condotta in
collaborazione con il team del professor Giuseppe Barillaro del
Dipartimento di Ingegneria dell’informazione dell’Università di Pisa.
Il gruppo di Chimica analitica di UniSalento lavora nel campo della sintesi
dei MIP da diversi anni, percorrendo la strada aperta dal professor *Cosimino
Malitesta*, responsabile del gruppo di ricerca. «I MIP sono studiati da
oltre trent’anni», spiega la professoressa *Elisabetta Mazzotta*, «ma con
il nostro lavoro abbiamo sviluppato un nuovo metodo per prepararli e
utilizzarli in sensori. I MIP si ottengono facendo crescere un polimero
attorno alla molecola target che si vuole riconoscere, che viene poi
rimossa con un semplice lavaggio. Questo crea, all’interno del polimero,
cavità che sono stampate proprio per quella molecola perché a essa
complementari. Questo rende il MIP capace di riconoscere la molecola target
anche quando essa si trovi in un mezzo complesso, insieme a tante altre,
proprio come fa un anticorpo. Il nostro nuovo metodo si basa sullo stesso
processo, ma utilizza un monomero in fase gas e non liquida, come si fa
comunemente. Il vantaggio di questo approccio sta nel fatto che il monomero
in fase gas è libero di diffondere in spazi molto piccoli (dell’ordine dei
nanometri, 10-9 m), rendendo possibile la deposizione del MIP su superfici
dalle geometrie più diverse, senza nessuna restrizione. Questo metodo è
molto vantaggioso nel campo della sensoristica, poiché dà un’enorme
flessibilità nel tipo di sensori in cui il MIP può essere impiegato come
recettore. Nel nostro lavoro abbiamo depositato il MIP su una superficie di
silicio che ha un elevato numero di nanopori (con diametro di pochi
nanometri), sviluppato presso il laboratorio del professor Barillaro, e
che, proprio in ragione della sua particolare geometria, si comporta da
trasduttore ottico».
Nel lavoro di ricerca pubblicato, la metodica è stata impiegata per lo
sviluppo di un sensore ottico per la rivelazione di emoglobina, biomarker
di una serie di patologie. «Com’è noto, nel sangue ridotti livelli di
questa proteina possono essere correlati a leucemia, linfoma o mieloma,
mentre alti livelli possono essere sintomo di policitemia vera e
poliglobulia secondaria», spiega *Tiziano Di Giulio*, postdoc nel team di
ricerca di UniSalento e coautore dello studio, «La flessibilità della
procedura di preparazione del MIP che abbiamo sviluppato ci permette di
traslarla a qualsiasi altro dispositivo e a qualsiasi altra molecola
target».
Il gruppo di ricerca è già al lavoro in questa direzione nell’applicazione
della tecnologia a dispositivi impiantabili, all’interno dell’attività
svolta nell’ambito del progetto Europeo RESORB finanziato dallo European
Innovation Council e coordinato dal professor Giuseppe Barillaro. Tra i
partner scientifici, appunto, il gruppo di Chimica analitica di UniSalento,
coordinato dalla professoressa Elisabetta Mazzotta, che conclude:
«L’ulteriore sviluppo di cui ci stiamo occupando all’interno di RESORB
porterà a integrare il MIP, mediante la metodica messa a punto, con un
dispositivo per la quantificazione di molecole target di interesse clinico
direttamente all’interno del corpo, per poi dissolversi senza necessità di
rimozione chirurgica. Si tratta di un approccio che ha la potenzialità di
rivoluzionare le procedure cliniche/diagnostiche, garantendo un
monitoraggio continuo di una molecola specifica nel tessuto di interesse,
fornendo quindi informazioni in tempo reale sullo stato di salute del
paziente».
Del gruppo di ricerca RESORB di UniSalento fa parte anche *Francesca
Persano*, post-doc, che si occupa della sintesi del rivestimento esterno in
cui incapsulare il dispositivo.
Nelle immagini allegate:
• rappresentazione schematica del processo che porta alla formazione di un
MIP, un polimero a stampo molecolare (il recettore sintetico sviluppato da
UniSalento nel progetto RESORB);
• il gruppo di ricerca RESORB UniSalento; da sinistra destra: Francesca
Persano, Anna Rita De Bartolomeo, Elisabetta Mazzotta, Cosimino Malitesta e
Tiziano Di Giulio.
Lecce, 8 settembre 2023