Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


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

Rivelato nuovo percorso che contribuisce all'Alzheimer ... oppure al canc…

21.09.2014 | Ricerche

Ricercatori del campus di Jacksonville della Mayo Clinic hanno scoperto...

Il girovita può predire il rischio di demenza?

6.11.2019 | Ricerche

Il primo studio di coorte su larga scala di questo tipo ha esaminato il legame tra il girovita in...

Ricercatori del MIT recuperano con la luce i ricordi 'persi'

29.05.2015 | Ricerche

I ricordi che sono stati "persi" a causa di un'amnesia possono essere richiamati attivando le cel...

Come dormiamo oggi può prevedere quando inizia l'Alzheimer

8.09.2020 | Ricerche

Cosa faresti se sapessi quanto tempo hai prima che insorga il morbo di Alzheimer (MA)? N...

Scoperto nuovo colpevole del declino cognitivo nell'Alzheimer

7.02.2019 | Ricerche

È noto da tempo che i pazienti con morbo di Alzheimer (MA) hanno anomalie nella vasta re...

Convalidare il sentimento aiuta meglio di criticare o sminuire

30.03.2020 | Ricerche

Sostenere i tuoi amici e la famiglia può aiutarli a superare questi tempi di incertezza...

Nuova terapia che distrugge i grovigli di tau si dimostra promettente

30.09.2024 | Ricerche

Degli scienziati hanno sviluppato potenziali terapie che rimuovono selettivamente le proteine ​​t...

I ricordi potrebbero essere conservati nelle membrane dei tuoi neuroni

18.05.2023 | Ricerche

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

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

28.04.2023 | Esperienze & Opinioni

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

Fruttosio prodotto nel cervello può essere un meccanismo che guida l'Alzh…

29.09.2020 | Ricerche

Una nuova ricerca rilasciata dalla University of Colorado propone che il morbo di Alzhei...

'Ingorgo' di proteine nei neuroni legato alla neurodegenerazione

12.09.2022 | Ricerche

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'EPFL rivela che un complesso proteico malfunzionante pu...

Il ciclo dell'urea astrocitica nel cervello controlla la lesione della me…

30.06.2022 | Ricerche

Nuove scoperte rivelano che il ciclo dell'urea negli astrociti lega l'accumulo di amiloide-beta e la...

Scoperta importante sull'Alzheimer: neuroni che inducono rumore 'cop…

11.06.2020 | Ricerche

I neuroni che sono responsabili di nuove esperienze interferiscono con i segnali dei neu...

Scoperto perché l'APOE4 favorisce l'Alzheimer e come neutralizzarlo

10.04.2018 | Ricerche

Usando cellule di cervello umano, scienziati dei Gladstone Institutes hanno scoperto la ...

Livelli di ossigeno nel sangue potrebbero spiegare perché la perdita di memori…

9.06.2021 | Ricerche

Per la prima volta al mondo, scienziati dell'Università del Sussex hanno registrato i li...

Laser a infrarossi distrugge le placche di amiloide nell'Alzheimer

7.08.2020 | Ricerche

L'aggregazione di proteine ​​in strutture chiamate 'placche amiloidi' è una caratteristi...

Studio dimostra il ruolo dei batteri intestinali nelle neurodegenerazioni

7.10.2016 | Ricerche

L'Alzheimer (AD), il Parkinson (PD) e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) sono tutte ...

I possibili collegamenti tra sonno e demenza evidenziati dagli studi

24.11.2017 | Ricerche

Caro Dottore: leggo che non dormire abbastanza può aumentare il rischio di Alzheimer. Ho avuto pr...

Studio cinese: 'Metti spezie nel tuo cibo per tenere a bada l'Alzhei…

13.01.2022 | Ricerche

Proprio come 'una mela al giorno toglie il medico di torno', sono ben noti i benefici di...

Identificazione dei primi segnali dell'Alzheimer

7.03.2022 | Ricerche

Un team multidisciplinare di ricerca, composto da ricercatori del progetto ARAMIS, dell...

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

We use cookies

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.