Nuove strategie per la rilevazione ad alta sensibilità di analiti biologici

L’attività di dottorato, facente parte del progetto strategico di ateneo “PLATFORMS” ha riguardato lo studio e l’ottimizzazione di tecniche analitiche per la rilevazione di analiti di rilevanza biologica di diversa natura come proteine, acidi nucleici, piccole molecole. La ricerca si è fondata essenzialmente sue due piattaforme tecnologiche attualmente in studio presso i laboratori di riferimento, ed è stata condotta in stretta collaborazione con altri gruppi di ricerca dell’Università di Padova. La prima piattaforma ha sfruttato la risonanza dei plasmoni di superficie (SPR) per la rilevazione dell’interazione di un analita in soluzione con un recettore ancorato su superfici nanostrutturate di metalli nobili. Obiettivo della ricerca è stato l’ottimizzazione della sintesi e la caratterizzazione chimica e funzionale di diverse molecole adatte all’ancoraggio di recettori biologici (DNA o i loro analoghi PNA) a superfici nanostrutturate (gratings sinusoidali) per analisi SPR; a tale scopo sono state ideate ed ottimizzate delle procedure di sintesi di derivati del polietilenglicoe (PEG) atti a ciò, nonchè delle strategie di funzionalizzazione per una facile ed economica processazione delle superfici stesse; sono state esplorate diverse condizioni di funzionalizzazione superficiale, individuando le più performanti per il set-up analitico allo studio in termini di capacità di rilevazione e resistenza alle interazioni aspecifiche; sono stati infine eseguiti dei test di rilevazione di analiti biologici impiegando il set-up ottimizzato, ed i risultati sono stati confrontati con una tecnica correntemente in uso, individuando vantaggi e svantaggi del sistema analitico allo studio. La seconda piattaforma ha visto l’impiego delle nanoparticelle poli-avidiniche ANANAS® di recente introduzione come elemento di amplificazione della sensibilità dei comuni saggi immunoenzimatici, basati sull’accoppiamento dell’interazione analita-recettore con l’attività di enzimi in grado di generare colore o quanti di luce. Obiettivo della ricerca è stato l’esplorazione di diverse configurazioni analitiche impieganti le nanoparticelle per la rilevazione di analiti micro- o macro-molecolari in saggi diretti o indiretti. A tal fine è stata perseguita la sintesi e la caratterizzazione chimica e funzionale degli elementi biotinilati necessari allo sviluppo di protocolli analitici comprendenti le nanoparticelle ANANAS; con particolare riguardo alla realizzazione e messa a punto di un saggio omogeneo per la rilevazione di un analita modello in soluzione.