L'emergenza sanitaria legata alla pandemia da SARS-CoV-2 nell’anno 2020 ha fatto emergere le criticità del sistema sanitario nazionale e dei laboratori analisi dove viene effettuata la diagnostica del virus. La tecnica di elezione per la diagnosi di infezione da SARS-CoV-2 è la Real-time PCR su RNA virale estratto da tamponi naso-faringei. Questa metodica richiede personale specializzato, strumentazione dedicata, due giorni di lavorazione e consumabili con costi elevati, nonché un livello di sicurezza adeguato al trattamento di campioni biologici altamente infettivi.

Grazie ai fondi 5X1000 è stato possibile portare avanti una tecnologia innovativa per la rivelazione rapida del virus SARS-CoV-2, originando uno strumento di diagnostica con i seguenti vantaggi: Basso costo, Affidabilità, Risultati in tempi brevi, Alta sensibilità e Possibilità di estendere il campo di rilevazione anche a virus diversi dal coronavirus.

Il Team chimico ha funzionalizzato la superficie di nanoparticelle d’oro con una catena peptidica di 19 amminoacidi (ACE-2) permettendo così il riconoscimento specifico della sequenza Spike1 del SARS-CoV-2.

Il Team microbiologico, all’interno del laboratorio ad alta sicurezza BSL3 di Unife, ha valutato e confermato il legame tra le nanoparticelle d’oro e il peptide con saggi di immunofluorescenza utilizzando sequenze Spike 1 ricombinanti e il virus SARS-CoV-2 umano.

Il Team di ingegneria, in collaborazione con azienda di Elements srl di Cesena, ha studiato il sistema tecnologico “nanoreader”, di proprietà di Elements, potenziandone le capacità.

Tale sistema è altalmente specifico e sensibile, e la presenza di virioni è rilevata attraverso un calo netto di corrente elettrica nel “nanoporo”, che avviene in modo esclusivo quando le particelle virali presenti nella saliva, si legano alle nanoparticelle d’oro funzionalizzate con ACE-2. Q

Quindi, se il virione si trova nel campione di saliva del paziente, il sistema “nanoreader” leggerà un valore tale per cui il paziente verrà ritenuto positivo. In caso contrario, il risultato sarà negativo.

Ulteriori studi in corso sono volti a:

• Perfezionare la grandezza dei nanopori per ottenere un risultato più affidabile e ripetibile
• Effettuare esperimenti finali in laboratorio di BSL-3 con il virus umano con applicazione alla nanotecnologia
• Stabilire un protocollo che possa applicarsi a virus diversi dal SARS-CoV-2.

A cura di Anna Fantinati e Claudio Trapella - Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche ed Agrarie - Unife