Un nuovo biosensore per la rilevazione rapida dei virus, in particolare del SARS-CoV-2, è stato sviluppato da un team di ricerca congiunto del CNR-Nano di Pisa e dell’Università di Pisa, in collaborazione con l’Università di Modena e Reggio Emilia e la Scuola Normale Superiore.
Il dispositivo, altamente innovativo, è in grado di identificare con precisione la proteina Spike del coronavirus nei fluidi biologici, rendendo la diagnosi più veloce ed efficace.
Pubblicata sulla prestigiosa rivista Nanoscale, la ricerca descrive un biosensore di nuova generazione che utilizza un’architettura modulare ispirata al principio dei mattoncini Lego, progettata per essere flessibile e facilmente adattabile a diversi agenti patogeni.
Come funziona il biosensore per la diagnosi del SARS-CoV-2
Il cuore del biosensore è una proteina ingegnerizzata multifunzionale che integra:
- un frammento della proteina Spike per il riconoscimento specifico del virus;
- una sezione centrale ispirata al recettore umano ACE2, che consente l’aggancio selettivo al virus;
- una proteina fluorescente verde (GFP) che funge da indicatore visivo, emettendo un segnale fluorescente quando il virus è rilevato.
Questa combinazione consente una rilevazione sensibile e rapida del virus, con livelli di sensibilità fino a concentrazioni sub-nanomolari.
Tecnologie avanzate e modularità: il futuro della diagnosi virale
“La forza di questo biosensore è nella sua modularità,” afferma Giorgia Brancolini di CNR-Nano. “Grazie alla sinergia tra modellizzazione molecolare, simulazioni computazionali e sperimentazione, è stato possibile progettare un sistema altamente flessibile, che potrà essere personalizzato per rilevare altri virus o biomarcatori di interesse clinico.”
Eleonora Da Pozzo, dell’Università di Pisa, sottolinea l’importanza delle tecnologie impiegate, tra cui la click-chemistry, che hanno permesso la creazione di un sistema innovativo e altamente sensibile per la rilevazione virale.
Brevetto e finanziamenti
Per tutelare l’innovatività del sensore FRET, è stata depositata una Domanda di Brevetto per invenzione industriale (rif. 102022000025416 – 13/12/2022), intitolata “Sviluppo di un sensore FRET per la rilevazione del coronavirus”.
Il progetto è stato finanziato da Spark Global con l’iniziativa Proof-of-Concept SPARK PISA 2020-2022 (“Fret sensor for the Assessment of Coronavirus Titre – FACT”) e dal progetto PRIN2020 dedicato allo sviluppo di terapie anti-COVID indipendenti dalle mutazioni del virus.
