Nanorobot 3D per la diagnosi delle malattie - Xiaolong Yang - Brock University
La tubercolosi, una malattia batterica che colpisce prevalentemente i polmoni, non è poi così comune negli Stati Uniti. In media, ogni anno vengono segnalati meno di 10.000 casi in un paese con una popolazione di 325,7 milioni di abitanti. Nei paesi in via di sviluppo, tuttavia, la storia è diversa. Oltre il 95% dei casi e dei decessi di tubercolosi si verificano in questi paesi e la maggior parte dei pazienti sono adulti nei loro anni più produttivi.
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Sebbene la tubercolosi possa essere trattata con i farmaci giusti, ci sono alcuni grossi ostacoli da superare. Uno dei maggiori è il numero crescente di ceppi di tubercolosi resistenti ai farmaci. Questo è qualcosa per cui i ricercatori della Brock University in Ontario, Canada, hanno lavorato per aiutare. Con questo obiettivo in mente, si sono sviluppati nanobot microscopici in grado di determinare se un campione di sangue contiene non solo i batteri della tubercolosi, ma anche batteri con le mutazioni necessarie per renderlo resistente ai farmaci.
Questi nanobot riducono il tempo necessario per testare la tubercolosi resistente ai farmaci, riducendolo da sei settimane a poche ore. Una diagnosi più rapida può portare a un trattamento migliore e più accurato, oltre a ridurre la minaccia e la diffusione di ceppi resistenti ai farmaci.
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“Ciò che abbiamo sviluppato è una macchina su scala nanometrica che rileva biomarcatori di malattie con elevata sensibilità e specificità”, Feng Li, un assistente professore presso il Dipartimento di Chimica della Brock University, ha dichiarato a Digital Trends. “Nello specifico, questa macchina è realizzata attaccando chimicamente centinaia di molecole di DNA sintetico su una nanoparticella d’oro da 20 nm. Le sequenze di molecole di DNA sintetico sono state progettate utilizzando la simulazione al computer in modo che la nanomacchina potesse discriminare le mutazioni di singoli nucleotidi. [Questa è] un’importante classe di marcatori genetici per malattie come le infezioni resistenti ai farmaci e il cancro”.
Quando il nanobot viene immerso in un siero estratto dal sangue umano, si illuminerà se si scopre che il campione contiene batteri della tubercolosi resistenti ai farmaci. Se il campione è esente da malattie, il robot rimane spento.
Per quanto intelligente sia questa soluzione, tuttavia, la sua applicazione rimarrà limitata a meno che non possa espandersi in modo economicamente vantaggioso nei paesi in via di sviluppo. Sebbene la tecnologia sia ancora in una fase iniziale, Li ha affermato che la scalabilità e i costi sono in prima linea nelle loro menti. "Continueremo a migliorare questa tecnica e speriamo che possa portare benefici ai pazienti nei paesi in via di sviluppo nel prossimo futuro", ha continuato Li.
Un documento che descriveva il lavoro era recentemente pubblicato sulla rivista Chemical Science.
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