Linea di Ricerca 1 - Fondazione Don Carlo Gnocchi

Ricerca corrente
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Linea di Ricerca 1
a processi patologici (Beljebbar A, 2009) e la prospettiva di
una reale applicazione in ambito clinico è vicina.
OBIETTIVI
Il razionale del seguente progetto è quindi legato all’opportunità
di utilizzo della biofotonica, e in particolare di sistemi
Raman commerciali, nell’ambito di una costituenda piattaforma
tecnologica di biofotonica clinica, per lo sviluppo di un
sensore ottico minimamente invasivo e indolore, di semplice
uso ed elevatissima sensibilità e specifi cità.
I principali obiettivi del progetto sono:
progettazione e sviluppo dei sensori diagnostici: sonda di
fi bra ottica funzionalizzata con nanoparticelle, utilizzante
spettroscopia SERS, per effettuare misure quali-quantitative
immediate e a elevatissima sensibilità di analiti e biomarcatori
(oncogeni) in fl uidi corporei;
validare la metodica Raman classica nell’ambito di nuove applicazioni
diagnostiche attraverso un’analisi comparativa con
le tecniche tradizionali in termini di sensibilità e specifi cità.
METODI
La prima fase del progetto ha comportato la progettazione di:
nanoparticelle d’oro magnetiche, oligonucleotidi creati ad hoc
per legarsi alla nanoparticella e riconoscere basi di un gene
target e oligonucleotidi legati a Raman probes come sensori
SERS attivi.
In quest’ultimo anno stiamo effettuando dei test preliminari
in vitro come “proof of concept” per l’identifi cazione del
gene beta actina che, essendo di facile detezione, ci permette
di concentrare la nostra attenzione solo sull’ottimizzazione
delle nanoparticelle funzionalizzate e i Raman probes,
al fi ne di rendere il sensore altamente selettivo e sensibile.
La seconda fase del progetto, che ci vedrà impegnati nel
prossimo anno, riguarderà la creazione e la sperimentazione
di sensori completi per la rilevazione di biomarcatori target
in fl uidi biologici umani mediante spettroscopia Raman. Gli
esperimenti sono effettuati in parallelo con uno spettroscopio
Raman da banco dotato di microscopio confocale e con
un video-Raman portatile.
Infi ne la validazione del sistema SENSI-Raman avverrà tramite
confronto in parallelo con la metodica standard PCR. I termini
di confronto si baseranno su sensibilità, specifi cità e rapidità.
RISULTATI
I risultati ottenuti dal processo iniziale di progettazione ci hanno
permesso di identifi care le specifi che tecniche ad hoc di:
nanoparticelle metalliche magnetiche,
oligonucleotidi,
Raman probes.
Dopo alcuni test esplorativi iniziali, sono state progettate e
create presso il Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze
dell’Università di Milano-Bicocca, delle nanoparticelle magnetiche
ottimali di 300 e 500 nm.
Fig. 1
2 μm
Microfotografi a di un cluster di nanoparticelle da 500 nm
coniugate con Rhodamine 6G. Le nanoparticelle si presentano
come cluster di dimensioni di diverse decine di
micrometri.
Sono stati effettuati spettri SERS delle nanoparticelle coniugate
con Rhodamine 6G utilizzando laser di lunghezza
d’onda pari a 532 nm e potenza di 0,075 mW. I modi Raman-vibrazionali
delle molecole, ottenuti sperimentalmente
e riportati in Fig. 2, sono risultati confrontabili con i modi
pubblicati in letteratura.
Dai risultati ottenuti abbiamo determinato che la Rhodamine
6G possa essere il Raman probe candidato per la realizzazione
del primo sensore sperimentale.
PRODOTTI SCIENTIFICI
Abstract presentati a Congressi Internazionali e Nazionali:
– Casella M, Lucotti A, Tommasini M, Bedoni M, Forvi E,
Gramatica F, Zerbi G. Rapid Investigation on Fresh Human