Iscriviti alla newsletter

Dispositivo wireless, portatile e non invasivo rileva biomarcatori di Alzheimer e Parkinson

I passaggi successivi includono il test della saliva e dei campioni di urina con il biosensore.

AD PD detection deviceIl bioingegnere Armando Ramil con il biosensore (Foto: David Baillot/UC San Diego)

Un team internazionale di ricercatori ha sviluppato un dispositivo portatile e non invasivo in grado di rilevare biomarcatori del morbo di Alzheimer (MA) e di Parkinson (MP). Il biosensore può anche trasmettere i risultati in modalità senza fili a un laptop o smartphone.

Il team ha testato il dispositivo su campioni in vitro di pazienti e ha dimostrato che è accurato quanto i metodi migliori disponibili. Infine, i ricercatori hanno in programma di testare campioni di saliva e urina con il biosensore, che potrebbe essere modificato per rilevare i biomarcatori anche di altre condizioni.

Il dispositivo, presentato il 13 novembre 2023 su Proceedings of the National Academy of Science, si basa sul rilevamento elettrico piuttosto che chimico, che secondo i ricercatori è più facile da implementare e più accurato.

"Questo sistema diagnostico portatile consentirebbe di testare a casa e nel punto di cura, come cliniche e case di riposo, le malattie neurodegenerative a livello globale", ha affermato Ratnesh Lal, professore di bioingegneria, ingegneria meccanica e scienze dei materiali della Università della California di San Diego e autore senior dello studio.

Per il 2060 ci saranno circa 14 milioni di americani con MA, e anche altre malattie neurodegenerative, come l'MP, sono in aumento. Gli attuali metodi di riferimento per rilevare MA e MP richiedono l'esame del prelievo spinale e scansioni, inclusa una risonanza magnetica. Di conseguenza, la diagnosi precoce della malattia è difficile, perché i pazienti esitano a subire procedure invasive. I test sono anche difficili per i pazienti che hanno già sintomi visibile e hanno difficoltà a muoversi, nonché per coloro che non hanno accesso tempestivo agli ospedali o alle strutture mediche locali.

Una delle ipotesi prevalenti sul campo, su cui Lal si è concentrato, è che il MA è causato da peptidi amiloidi solubili che si uniscono in molecole più grandi, formando a loro volta canali ionici nel cervello. Lal voleva sviluppare un test che fosse in grado di rilevare non invasivamente peptidi amiloide-beta e tau (biomarcatori del MA) e alfa-sinucleina (biomarcatore dell'MP), in particolare dalla saliva e dalle urine.

Voleva affidarsi al rilevamento elettrico piuttosto che chimico, poiché ritiene che sia più facile da implementare e più accurato. Voleva anche costruire un dispositivo in grado di trasmettere in modalità senza fili i risultati dei test alla famiglia e ai medici del paziente. Il dispositivo è il risultato dei suoi tre decenni di competenze, nonché della sua collaborazione con ricercatori a livello globale, compresi i coautori di questo lavoro del Texas e della Cina: "Sto cercando di migliorare la qualità della vita e salvare vite umane", ha detto.

Per realizzare la sua visione, Lal e i suoi colleghi hanno adattato un dispositivo che avevano sviluppato durante la pandemia di Covid per rilevare le proteine di picco e le nucleoproteine nel virus SARS-Cov-2 vivo, descritto su PNAS nel 2022. Quella scoperta era stata resa possibile dalla miniaturizzazione dei chip e dall'automazione su larga scala della produzione di biosensori.

 

Come viene realizzato il dispositivo e come funziona

Il dispositivo descritto nello studio attuale, è costituito da un chip con un transistor ad alta sensibilità, comunemente noto come transistor a effetto di campo (field effect transistor, FET). In questo caso, ogni transistor è realizzato con uno strato di grafene spesso un singolo atomo e tre elettrodi: sorgente e drenaggio, collegati ai poli positivi e negativi di una batteria, per far fluire la corrente elettrica, e un elettrodo cancello per controllare la quantità di corrente.

Collegato all'elettrodo cancello c'è un singolo filamento di DNA, che funge da sonda che lega specificamente le proteine amiloide-beta, tau o alfa-sinucleina. Il legame di questi amiloidi con la loro specifica sonda del filamento di DNA, chiamata aptamero, cambia la quantità di corrente tra gli elettrodi sorgente e drenaggio. Il cambiamento in questa corrente o tensione è il segnale usato per rilevare i biomarcatori specifici, come le proteine amiloidi o Covid 19.

Il team di ricerca ha testato il dispositivo con proteine amiloidi derivate dal cervello dai pazienti deceduti di MA e MP. Gli esperimenti hanno mostrato che i biosensori hanno rilevato i biomarcatori specifici di entrambe le condizioni con grande precisione, alla pari dei metodi di riferimento esistenti. Il dispositivo funziona anche a concentrazioni estremamente basse, il che significa che ha bisogno di piccole quantità di campioni, pochi microlitri.

Inoltre, i test hanno mostrato che il dispositivo ha funzionato bene anche quando i campioni analizzati contenevano altre proteine. Le proteine tau erano più difficili da rilevare. Ma poiché il dispositivo esamina tre diversi biomarcatori, può combinare i risultati di tutti e tre per arrivare a un risultato complessivo affidabile.

La tecnologia è stata data dalla UC San Diego in licenza a una azienda biotecnologica, Ampera Life, di cui Lal è il presidente, sebbene non riceva supporto finanziario per le sue ricerche.

I passaggi successivi includono il test del plasma ematico e del liquido cerebro-spinale con il dispositivo, quindi infine campioni di saliva e urina. I test si svolgono in ambienti ospedalieri e case di cura. Se questi test vanno bene, Ampera Life prevede di richiedere l'approvazione della FDA per il dispositivo, si spera nei prossimi cinque o sei mesi. L'obiettivo finale è avere il dispositivo sul mercato in un anno.

 

 

 


Fonte: Ioana Patringenaru in University of California - San Diego (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: TA Bodily, [+13], R Lal. In pursuit of degenerative brain disease diagnosis: Dementia biomarkers detected by DNA aptamer-attached portable graphene biosensor. PNAS, 2023, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer OdV di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Notizie da non perdere

Accumulo di proteine sulle gocce di grasso implicato nell'Alzheimer ad es…

21.02.2024

In uno studio durato 5 anni, Sarah Cohen PhD, biologa cellulare della UNC e Ian Windham della Rockef...

Sintomi visivi bizzarri potrebbero essere segni rivelatori dell'Alzheimer…

1.02.2024

Un team di ricercatori internazionali, guidato dall'Università della California di San F...

Demenze: forti differenze regionali nell’assistenza, al Nord test diagnostici …

30.01.2024

In Iss il Convegno finale del Fondo per l’Alzheimer e le Demenze, presentate le prime linee g...

Felici e contenti: cosa possiamo imparare dalle 'zone blu'

24.01.2024

I residenti delle 'zone blu' hanno vite lunghe e felici. Proviamo il loro modo di vivere sano.

<...

È un comportamento eccentrico o è Alzheimer?

16.01.2024

Hai un genitore anziano che dimentica il nome del nipote e ti chiedi se è ora di trovare...

Svelata una teoria rivoluzionaria sull'origine dell'Alzheimer

28.12.2023

Nonostante colpisca milioni di persone in tutto il mondo, il morbo di Alzheimer (MA) man...

Perché bisogna dormire? Il sonno insufficiente è legato a molte malattie croni…

27.12.2023

"Termina ogni giorno prima di iniziare il successivo e i...

Diagnosi di Alzheimer: prenditi del tempo per elaborarla, poi vai avanti con m…

4.12.2023

Come posso accettare la diagnosi di Alzheimer?

Nathaniel Branden, compianto psicoterape...

Zen e mitocondri: il macchinario della morte rende più sana la vita

20.11.2023

Sebbene tutti noi aspiriamo a una vita lunga, ciò che è più ambito è un lungo periodo di...

Perché avere troppi hobby non è una brutta cosa

27.10.2023

Alcune persone vengono in terapia sentendosi sopraffatti e incerti sulla loro tendenza a...

Infezione cerebrale da funghi produce cambiamenti simili all'Alzheimer

26.10.2023

Ricerche precedenti hanno implicato i funghi in condizioni neurodegenerative croniche co...

Scoperta nuova causa di Alzheimer e di demenza vascolare

21.09.2023

Uno studio evidenzia la degenerazione delle microglia nel cervello causata dalla tossicità del ferro...

Malato di Alzheimer: la casa di cura la paga lo Stato?

25.05.2023

Chi si fa carico delle spese per un malato di Alzheimer ricoverato in una casa di riposo? Scopriamo ...

La demenza ci fa vivere con emozioni agrodolci

23.05.2023

Il detto è: dolce è la vita. E, anche se vorremmo momenti costantemente dolci, la vita s...

I ricordi potrebbero essere conservati nelle membrane dei tuoi neuroni

18.05.2023

Il cervello è responsabile del controllo della maggior parte delle attività del corpo; l...

Immergersi nella natura: gioia, meraviglia ... e salute mentale

10.05.2023

La primavera è il momento perfetto per indugiare sulle opportunità.

La primavera è un m...

Qualità della vita peggiora quando l'Alzheimer è complicato dal cancro

28.04.2023

Che considerazioni si possono fare per una persona con Alzheimer che riceve anche la diagnosi di can...

Gli interventi non farmacologici per l'Alzheimer sono sia efficaci che co…

19.04.2023

Un team guidato da ricercatori della Brown University ha usato una simulazione al computer per di...

Farmaci per il sonno: limitazioni e alternative

18.04.2023

Uno studio pubblicato di recente sul Journal of Alzheimer's Disease è l'ultima ...

Menopausa precoce e terapia ormonale ritardata alzano il rischio di Alzheimer

17.04.2023

Le donne hanno più probabilità degli uomini di sviluppare il morbo di Alzheimer (MA), e ...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.