Ricercatori del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) hanno di recente elaborato un nuovo sistema per rilevare la presenza anche di minime tracce di glutine. La nuova tecnica ha, infatti, una sensibilità circa 100 volte superiore rispetto a quella dei test attualmente utilizzati, tale da rendere ancora più sicura l’assunzione di alimenti da parte dei celiaci. Il sistema verrà ora sottoposto a miniaturizzazione. Si aprono così possibili applicazioni in diversi campi: ambientale, alimentare e biomedico.
Gli Istituti coinvolti
La messa a punto di questa nuova tecnica è frutto di una collaborazione di alcuni Istituti del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) che comprendono l’Istituto Nazionale di Ottica (INO-CNR), l’Istituto di biochimica delle proteine (Ibp-CNR), l’Istituto di Scienze dell’Alimentazione (ISA-CNR), l’Istituto di Microelettronica e Microsistemi (IMM-CNR), l’Istituto di cibernetica (ICIB-CNR). I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature Communications (vedi fonte).
Il lavoro è stata sviluppato all’interno di un Progetto più ampio di ricerca nazionale finanziato dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, nell’ambito del Fondo per gli Investimenti della Ricerca di Base, che rappresenta un’iniziativa dal forte impegno interdisciplinare.
Come funziona la nuova tecnica
Il sistema messo a punto dal CNR si basa su un particolare effetto che i ricercatori chiamano “piroelettrico”, in quanto consente di accumulare le proteine di gliadina, principale componenti del glutine, e di metterne in luce la presenza. “L’effetto piroelettrico consiste nella formazione temporanea di cariche elettriche di segno opposto con l’obiettivo di accumulare su un supporto specifico molecole presenti in tracce, che divengono così facilmente rilevabili tramite uno strumento di lettura a scansione, per esempio uno scanner in fluorescenza”, ha commentato la d.ssa Simonetta Grilli dell’INO-CNR. “Se immaginiamo le proteine di gliadina come delle piccole lampadine disperse in un liquido, il nostro sistema riesce ad accumularle su una superficie micrometrica (1 millesimo di millimetro), centuplicando il livello di luce rilevabile rispetto a quanto avviene con un dispensatore convenzionale.”
I vantaggi di un sistema molto più sensibile
Con questa tecnica più sensibile, la precisione con cui si rilevano le tracce di glutine risulta molto più elevata. Per dare un’idea ha sottolineato la d.ssa Grilli: “I risultati ottenuti con questo nuovo metodo consentono di rilevare 0.005 parti per milione (ppm) di gliadine […] rispetto ai 0.3 ppm delle attuali tecniche, evidenziando un miglioramento di circa cento volte nella sensibilità del test. Il nuovo sistema potrebbe quindi essere di grande aiuto, per esempio nella produzione di alimenti ‘gluten free’, per rilevare tracce anche minime di contaminazione non rilevabili con i sistemi tradizionali, ma la cui ingestione può comportare danni anche gravi alle persone celiache.”
Il test consente di rilevare piccole sequenze di proteine (oligonucleotidi) fortemente diluite. Questa possibilità di rilevare biomolecole con un’elevata sensibilità rappresenta una scoperta di primaria importanza in diversi campi, inclusa la la sicurezza, l’inquinamento ambientale e non ultima la biomedicina.
“Il nostro obiettivo, adesso”, ha concluso il dr. Pietro Ferraro, Responsabile del Gruppo di Ricerca e Neo-direttore dell’Istituto di Cibernetica (ICIB-CNR), “è quello di miniaturizzare la tecnica messa a punto per renderla più compatta e fruibile in modo più allargato anche da personale non specializzato, senza la necessità di lunghe e costose analisi in laboratorio.”
Reference
Grilli S et al – Active accumulation of very diluted biomolecules by nano-dispensing for easy detection below the femtomolar range. Nature Communications, 2014 Nov 19;5:5314
