Un salto nella ricerca virale: rilevamento più sensibile dell’RNA virale

I virus rappresentano una grave minaccia per la salute globale, come evidenziato dalle recenti pandemie. La rilevazione e l’identificazione precoce sono cruciali per prevenire nuovi focolai. I metodi di rilevamento tradizionali, sebbene efficaci, spesso mancano della possibilità di fornire informazioni spazio -temporali sul rilascio del genoma del virus.

“Questo sforzo interdisciplinare, che combina competenze di biologia, chimica e fisica, segna un progresso significativo nella tecnologia di rilevamento virale. Abbiamo sviluppato un fluorosensore ratiometrico migliorato con punti di carbonio (CDS) funzionalizzati con sonda (singolo frammento di oligonucleotide complementare) ed ethidium bromide (EB) per la diffusione di RNA”. Jussi Toppari dell’Università di Jyväskylä.

Innovativo fluorosensore ratiometrico per il rilevamento virale

Le nanoparticelle fluorescenti sono emerse come potenti strumenti per il rilevamento di bioanali, con CD che aprono la strada a causa della loro semplice sintesi, fototabilità eccezionale, fotoluminescenza sintonizzabile, eccellente solubilità acquosa, biocompatibilità e funzionalità di superficie versatili per la coniugazione di ligandi. Queste proprietà uniche posizionano i CD come un punto di svolta nel campo del biosensing.

“Questo cosiddetto sensore funzionalizzato (sensore func), in cui i CD sono funzionalizzati, cioè, legati in modo covalente con la sonda supera chiaramente l’approccio più tradizionale del sensore non funzionalizzato (sensore non-func) che è una semplice miscela di CDS, sonda e EB”, spiega il ricercatore di dottorato Amar Raj dall’Università di Jyväskylä.

In entrambi i sensori, la presenza di DNA target, ibridazione con la sonda, migliora la fluorescenza EB, mentre la fluorescenza CDS cambia leggermente a causa del trasferimento di elettroni, consentendo il rilevamento ratiometrico ed è stato ultrasensibile.

“Il sensore non func ha mostrato una sensibilità inferiore con il DNA target ed era efficace con i veri campioni di RNA enterovirale, mentre il sensore Func ha mostrato una maggiore sensibilità con DNA e RNA virale reale, esibendo chiaramente una selettività migliorata”, commenta il ricercatore post-dottorato Abhishek Pathak. Ha lavorato in precedenza come ricercatore post -dottorato presso l’Università di Jyväskylä.

Le prestazioni superiori del sensore func sono attribuite al trasferimento di carica migliorato a causa della funzionalizzazione covalente.

“Il nostro studio di prova del principio evidenzia l’importanza dell’immobilizzazione covalente della sonda per un miglioramento del trasferimento di elettroni tra CDS ed EB e quindi migliorare le prestazioni e dimostra l’idoneità del sensore funzionale per applicazioni pratiche in rapido, in tempo reale e preciso in situ la rilevazione virale dell’RNA virale.

Soprattutto, la ricerca mostra che il sensore Func può rilevare il rilascio di RNA enterovirale dal capside in tempo reale in vitro.

“Ciò significa che il sensore Func può essere usato come una nuova piattaforma di rilevamento dell’RNA virale che offre una possibilità necessaria per rilevare l’aspetto dell’RNA virale in tempo reale durante l’infezione”, afferma Marjomäki.

Verso una ricerca più sicura

Questo lavoro pionieristico del team di ricerca non solo dimostra un nuovo metodo per rilevare l’RNA virale, ma fa anche luce sui meccanismi di trasferimento della carica tra fluorofori. Basandosi su questo successo, il team di ricerca sta ora lavorando per rendere il sistema più robusto sostituendo il bromuro di etidio colorante potenzialmente pericoloso con i coloranti molto più sicuri citotossici o biocompatibili.

-“Questo miglioramento migliorerà ulteriormente la sicurezza e l’efficacia del rilevamento dell’RNA virale in vivo”, secondo Pathak.