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I biologi sintetici creano una diagnostica cartacea per l'ebola
James Collins, un biologo sintetico della Boston University, afferma di essere stato in grado di stampare su carta gli ingredienti per semplici esperimenti sul DNA, di congelarli e di usarli fino a un anno dopo. Potrebbe portare a test diagnostici economici per virus come l'Ebola.
Questi fogli di carta contengono ingredienti liofilizzati per semplici esperimenti scientifici.
Il lavoro, descritto questa settimana sul diario Cellula di Collins e colleghi di Harvard, potrebbe portare a bende che cambiano colore se si sta sviluppando un'infezione, sensori ambientali indossati sui vestiti o diagnostica a basso costo per virus come l'Ebola.
L'idea di una diagnostica cartacea economica non è nuova. Ma finora, questi test si sono basati sulla chimica tradizionale come fanno i test di gravidanza (vedi Test sanitari super economici e Diagnostica cartacea). Collins afferma che il suo lavoro ora estende l'idea a reazioni genetiche progettate con precisione.
La tecnologia è un adattamento di un metodo di laboratorio noto come sistema cell free, in cui i processi di base di una cellula, come la lettura di un filamento di DNA per produrre una proteina, vengono eseguiti in una provetta.
Il progresso fatto da Collins è stato quello di incorporare sistemi privi di cellule su carta porosa. Il suo team ha aggiunto alcuni enzimi essenziali e geni appositamente progettati che producono proteine, ma solo se sono attivati da un filamento corrispondente di DNA o RNA.
È un miglioramento pragmatico e molto importante, afferma Julius Lucks, assistente professore di ingegneria chimica e biologica alla Cornell University. Ora possiamo chiedere 'Cosa vogliamo farci [con esso]?'
Collins ha mostrato che il sistema potrebbe rilevare il virus Ebola, il cui codice genetico è costituito da RNA. Quando il suo team ha aggiunto frammenti di Ebola RNA alle strisce reattive di carta, il materiale genetico ha completato un circuito consentendo la produzione di una proteina che ha macchiato la carta, facendola diventare viola scuro in circa un'ora.
L'uso dei test su carta richiede ancora una certa esperienza di laboratorio, ad esempio per isolare prima il materiale genetico da un virus o un batterio. Ma Collins dice che i test cartacei stessi sono estremamente economici. Stima che ogni striscia di rilevamento costerebbe solo tra 4 e 65 centesimi e potrebbe essere progettata e prodotta in un giorno circa.
Penso che sia molto bello, ha detto Lingchong You, professore associato di ingegneria biomedica alla Duke University. Concettualmente, è estremamente semplice.