Come costruire un blob intelligente che si rimpicciolisce quando rileva i virus

Ecco un'idea interessante. La minaccia di agenti patogeni virali come l'influenza aviaria, l'epatite B e l'HIV, rappresenta un pericolo evidente e presente. Quindi strumenti economici e semplici per rilevare questi virus sono molto necessari, in particolare nei paesi in via di sviluppo dove la minaccia è acuta ma i soldi scarseggiano.

Si faccia avanti Jaeoh Shin e gli amici dell'Università di Potsdam in Germania che affermano che è possibile creare un rilevatore di virus del genere utilizzando poco più di pochi filamenti di DNA mescolati in un pezzo di idrogel. Questo blob 'intelligente' si ridurrebbe quando il virus in questione fosse in giro, dando un chiaro segnale visibile che è necessario prendere precauzioni.

Ecco il loro pensiero. I biologi sanno da tempo che i virus si legano a sezioni di DNA e questo fa sì che la doppia elica si srotoli in due singoli filamenti, o 'scioglimento' come la chiamano i biologi. I singoli filamenti possono quindi essere assorbiti nella superficie del virus e questo ne riduce la lunghezza totale. In effetti, i biologi hanno dimostrato che la contrazione indotta dalla fusione può ridurre la lunghezza del filo fino al 90%.

Quindi l'idea di Shin e co è di allungare i filamenti di DNA in parallelo, incorporarli nell'idrogel e poi aspettare. Quando le particelle virali si presentano, si legano al DNA, provocandone la fusione e la contrazione e riducendo anche l'idrogel. Le particelle virali nel sistema idrogel-DNA... eleggono una contrazione macroscopica della matrice idrogel, dicono.

Per testare l'idea, questi ragazzi hanno creato una simulazione molecolare del modo in cui un virus si lega al DNA e la conseguente fusione e contrazione. I risultati sembrano certamente promettenti. Le particelle virali nel sistema idrogel-DNA destabilizzano il DNA [doppio filamento] ed eettono una contrazione macroscopica, dicono.

Una domanda importante è come può essere reso il DNA virus-specifico in modo che risponda solo all'HIV o all'influenza aviaria oa qualche altro virus specifico. Shin e co dicono che i virus si legano preferenzialmente alle proteine ​​leganti e queste possono essere legate al DNA. Quindi, con qualche semplice manipolazione biochimica, dovrebbero essere in grado di creare DNA che si leghi solo a virus specifici.

Sembra certamente possibile, ma questi ragazzi devono essere sicuri che il segnale di contrazione sia attivato in modo univoco dal virus bersaglio e nient'altro. In altre parole, il tasso di falsi positivi dovrà essere attentamente studiato e controllato. È un'idea interessante che meriterebbe uno studio più attento.

Ha anche una concorrenza significativa. Non mancano le idee per rilevare i virus. Il grande vantaggio di questo è che sarebbe abbastanza economico da distribuirlo ampiamente, anche nei paesi in via di sviluppo.

E qui sta la prossima sfida. Avendo sviluppato la teoria alla base di questi rilevatori e simulato il loro comportamento, Shin e compagni devono costruirne uno per dimostrare che funziona. E non solo in laboratorio, ma in tutte le condizioni estreme di calore, umidità e sporcizia che i medici di tutto il mondo affrontano regolarmente.

Non c'è dubbio che dovrebbe essere possibile incorporare filamenti di DNA nell'idrogel per creare blob intelligenti che siano economici e semplici. Ma fino a quando Shin non dimostrerà che i blob funzionano come si aspettano, questa rimarrà semplicemente una buona idea piuttosto che il prodotto potenzialmente in grado di cambiare la vita che questi ragazzi chiaramente immaginano possa essere.

Hanno un lavoro significativo davanti. Staremo a vedere come se la cavano.

Rif:arxiv.org/abs/1310.5531: Rilevamento dei virus tramite la tensione meccanica del DNA negli idrogel reattivi

nascondere