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BIOSCIENZE/ Nanopunte e preassemblaggi per un DNA in real time

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Il dispositivo portatile per DNA (particolare)  Il dispositivo portatile per DNA (particolare)

Tutto ciò rappresenta un notevole progresso, anche perché i primi test ne indicano la notevole accuratezza, alla quale si uniscono la semplicità e i relativamente bassi costi di implementazione. L’altra novità è sul versante strumentale e viene dall’Università dello stato di Washington (UW) e da NanoFacture, uno spin-off del medesimo ateneo. Si tratta di un’apparecchiatura portatile in grado di estrarre DNA umano da campioni di liquido con una modalità più semplice, più efficiente e più ecologica rispetto agli strumenti convenzionali. L’estrazione del DNA dai fluidi corporei è un processo complesso che rischia di diventare un collo di bottiglia per le attività di sequenziamento del genoma e per tutte le ricerche e le crescenti prospettive di prevenzione e trattamento di diverse patologie. I metodi convenzionali utilizzano una centrifuga per far girare e separare le molecole di DNA o strapparle da un campione di fluido con un micro-filtro; ma sono processi che occupano da 20 a 30 minuti e possono richiedere l’eccessivo impiego di prodotti tossici. Che cosa hanno fatto allora gli ingegneri del laboratorio di Jae-Hyun Chung, professore associato di ingegneria meccanica alla UW e guida della ricerca?

 

Hanno progettato delle sonde microscopiche che possono essere immerse in un campione di fluido - saliva, espettorato o sangue – dove è applicato un campo elettrico: questo ha la funzione di attirare le particelle facendole concentrare intorno alla superficie della minuscola sonda. Le particelle più grandi colpiscono la punta e vengono deviate, ma le molecole delle dimensioni del DNA restano intrappolati sulla superficie della sonda. Con questo sistema bastano due o tre minuti per separare e purificare il DNA. Le piccole sonde, chiamate micro e nanopunte, sono state progettate e costruite alla UW in una speciale struttura per micro-fabbricazioni in cui un tecnico può effettuare fino a un milione di punte in un anno; il che prova la fattibile della produzione su larga scala. Con la stessa tecnologia il team di Chung ha anche progettato un dispositivo delle dimensioni di una matita che potrebbe essere utilizzato dai pazienti a casa o distribuito, ad esempio, ai militari in servizio all'estero: ciascuno potrà raccogliere un proprio campione di saliva ed elaborare il proprio DNA sul posto per poi mandarlo ai laboratori di analisi. Il dispositivo portatile può trattare quattro campioni di fluidi umani alla volta, ma la tecnologia può essere scalata fino a preparare 96 campioni alla volta, che è uno standard per la gestione su larga scala.

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