Biosensori innovativi messi a punto dall’ENEA per l’identificazione delle micotossine nelle derrate alimentari

I biosensori sono strumenti di misura che utilizzano molecole di natura biologica, come anticorpi o enzimi, che entrate  in contatto con una determinata  sostanza, per esempio una tossina,  reagiscono e subiscono delle modificazioni che vengono poi “tradotte” in un impulso o segnale elettrico quantificabile. Si tratta di dispositivi di elevata sensibilità, alta selettività, bassi costi, che offrono la possibilità di essere rigenerati e che hanno molteplici potenzialità di applicazione.

I biosensori possono essere impiegati nel settore agroalimentare per determinare la presenza negli alimenti di micotossine,

Schema di immobilizzazione degli aptameri sulla superficie dell’elettrodo d’oro del cristallo di quarzo

sostanze naturali prodotte da alcune muffe, pericolose per la salute umana. Presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia è stato sviluppato un biosensore per l’identificazione di una pericolosa micotossina, l’Aflatossina B1, basato sulla tecnologia QCM, Quartz Crystal Microbalance (sensori gravimetrici a cristalli di quarzo) che utilizza simultaneamente aptameri e immunoglobuline. Questo biosensore è di piccole dimensioni e offre il vantaggio di potere essere trasportato per l’utilizzo sul campo. Le ricerche sono state condotte in collaborazione con l’Università Comenius di Bratislava e con l’Università degli Studi di Roma "Tor Vergata".

Lucia Mosiello e Katia Spinella del Laboratorio Innovazione Agro-Industriale sottolineano: “Il biosensore per l’Aflatossina B1 messo a punto  nei nostri  laboratori  utilizza  gli aptameri, molecole di DNA costituite da brevi sequenze a singolo filamento più stabili rispetto alle proteine generalmente usate per sviluppare biosensori. Abbiamo inoltre migliorato le prestazioni della tecnologia QCM alla biosensoristica utilizzando contemporaneamente gli aptameri e le immunoglobuline per identificare una molecola di piccole dimensioni come l’Aflatossina B1, difficile da identificare con le tecniche di gravimetria generalmente usate. Questi apta-immuno sensori risultano biosensori particolarmente innovativi nella loro concezione, soprattutto per quanto riguarda l'applicazione destinata all'identificazione delle micotossine, rendendo il metodo QCM più affidabile, rafforzando le prospettive di commercializzazione di tali dispositivi e lasciando intravedere nuove applicazioni non solo in campo alimentare ma anche ambientale, farmaceutico e, più in generale, per la sicurezza e la salute dell’uomo”.

 

Cristalli di quarzo

 

 

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