Adesea, oamenii din ţări sărace nu sunt trataţi de cancer sau infecţii în timp util, deoarece testele care pot identifica aceste boli sunt prea scumpe. O echipă de la Imperial College London a descoperit recent că aurul ar putea fi soluţia acestei probleme.
Aurul înseamnă, de obicei, extravaganţă, dar în acest caz ar putea fi cheia ieftinirii testelor medicale vitale.
Un tip comun de astfel de test ar fi testul cu imunosorbent legat de enzime (ELISA). Acesta foloseşte un vas mic acoperit cu anticorpi care se leagă de o moleculă ţintă dintr-un microb sau celulă tumorală prezentă în plasma sângelui. Este apoi introdusă o a doua serie de anticorpi care se vor ataşa de ţintele legate. Aceşti anticorpi conţin o enzimă a cărei culoare poate fi schimbată prin adăugarea unei substanţe. Schimbarea culorii este măsurată de un aparat pentru a determina prezenţa şi concentraţia de microbi sau celule tumorale. Din păcate, aceste aparate sunt scumpe.
Molly Stevens şi colegii ei au înlăturat nevoia folosirii aparatelor prin conceperea unui “ELISA plasmonic” – un test ale cărui rezultate se pot citi cu ochiul liber. În plus, este mai precis decât cele mai bune teste HIV disponibile în acest moment.
Conglomerate versus sfere
Noul test are la bază proprietatea peroxidului de hidrogen de a reacţiona cu ioni dizolvaţi de aur, făcându-i să iasă din soluţie şi să formeze nanoparticule metalice. Viteza cu care are loc reacţia determină ce fel de nanoparticule se vor forma, spune Stevens. Mai puţin peroxid determină depunerea lentă cu formare de conglomerate neregulate, în timp ce o cantitate mai mare de peroxid favorizează depunerea rapidă a nanoparticulelor sferice.
Cheia este faptul că, datorită felului în care nanoparticulele interacţionează cu lumina, printr-un nor de electroni de suprafaţă numit plasmon, conglomeratele neregulate colorează soluţia în albastru, în timp ce sferele o colorează în roşu; culoarea este intensă: particulele de aur erau folosite în trecut pentru a colora vitraliile medievale.
În ELISA plasmonic, al doilea set de anticorpi poartă o enzimă numită catalază, care descompune peroxidul de hidrogen. Ambele seturi de anticorpi sunt expuse la plasma sangvină, apoi vasul este clătit şi este adăugat peroxidul, urmat de ioni de aur.
Dacă molecula ţintă este prezentă, al doilea set de anticorpi se leagă de aceasta, permiţând catalazei să distrugă peroxidul. Asta înseamnă că nanoparticulele de aur se depun lent, formând conglomerate ce vor colora proba vizibil în albastru. Dacă proteina este absentă, anticorpii nu se vor lega şi vor fi clătiţi. Fără catalaza legată, peroxidul rămâne în abundenţă, producând o reacţie rapidă ce colorează proba în roşu.
Asta arată numai dacă proteina este prezentă, nu şi cantitatea în care se regăseşte – dar acest lucru este suficient pentru majoritatea diagnosticelor; un număr mic de molecule ţintă este necesar pentru colorarea probei în albastru.
Folosind anticorpi care se leagă de o moleculă ţintă din HIV sau din cancerul de prostată, echipa poate detecta attograme – miliardimi de miliardimi dintr-un gram – din proteină per mililitru de plasmă. Testul a detectat prezenţa HIV la un nivel prea scăzut pentru a fi depistat prin testele PCR bazate pe ADN, care reprezintă în prezent cele mai performante teste pentru depistarea virusului HIV.
Referinţă: Nature Nanotechnology, DOI: 10.1038/nnano.2012.186
Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului Golden solution to inexpensive test for HIV, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Diana Anastase
