Celiachia. Una nuova tecnica per rilevare tracce minime di glutine

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28 DICEMBRE 2014
Celiachia. Una nuova tecnica per rilevare tracce minime di glutine

Un gruppo di ricercatori del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) ha messo a punto un sistema per rilevare la presenza del glutine con una sensibilità circa 100 volte superiore rispetto a quella attuale. Ora al via la miniaturizzazione del sistema. Importanti applicazioni in campo biomedico, ambientale e alimentare. Lo studio* su Nature Communications

Una nuova tecnica consentirà di rilevare tracce minime di glutine, con una sensibilità circa 100 volte superiore a quella con cui vengono rintracciate oggi, rendendo ancora più sicura l’assunzione di alimenti per le persone affette da celiachia. Questo risultato è frutto di una collaborazione di alcuni istituti del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), in particolare Istituto nazionale di ottica (INO-CNR), Istituto di biochimica delle proteine (Ibp-CNR), Istituto di scienze dell’alimentazione (ISA-CNR), Istituto di microelettronica e microsistemi (IMM-CNR), Istituto di cibernetica (ICIB-CNR). I risultati della ricerca sono pubblicati* sulla rivista scientifica Nature Communications.

Questa tecnica si basa su un particolare effetto chiamato piroelettrico, che permette di accumulare le proteine di gliadina, principali componenti del glutine, e di mette in luce la loro presenza. Si tratta di un effetto che consiste nella “formazione temporanea di cariche elettriche di segno opposto, per accumulare su un supporto ad hoc molecole presenti in tracce, che divengono così rilevabili tramite uno strumento di lettura a scansione, ad esempio uno scanner in fluorescenza”, spiega Simonetta Grilli dell’INO-CNR. “Immaginando le proteine di gliadina, principali componenti del glutine, come delle piccole lampadine disperse in un liquido, il nostro metodo 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”.
Con questo metodo la precisione con cui si rintracciano le tracce di glutine risulta molto maggiore. “I risultati ottenuti con la nuova tecnica presentano una sensibilità di rilevazione pari a 0.005 parti per milione (ppm) di gliadine […] rispetto ai 0.3 ppm delle migliori tecniche reperibili in commercio, ovvero con un miglioramento di circa cento volte”, prosegue l’esperta. “Quindi potrebbe essere di grande aiuto nella produzione di alimenti etichettati ‘gluten free’ per rilevare tracce minime di contaminazione non rilevabili con tecniche tradizionali, ma la cui ingestione può comportare danni anche gravi al soggetto celiaco”.

“I risultati mostrano la possibilità di rilevare oligonucleotidi (piccole proteine) fortemente diluiti, al di sotto di poche centinaia di ‘attomoli’” (una frazione infinitesimale di una mole –unità di misura della quantità di una sostanza-, pari a 10^-18di una mole), si legge nello studio. “Il rilevamento ad alta sensibilità di biomolecole individua un interesse di primaria importanza in diversi campi, inclusa la biomedicina, la sicurezza e l’inquinamento ambientale”.

“Ora, il nostro obiettivo”, conclude Pietro Ferraro, responsabile del gruppo di ricerca e neo-direttore dell’ICIB-CNR, “è di miniaturizzare il sistema di accumulo piroelettrico per renderlo più compatto e fruibile da personale non specializzato, senza ricorrere a lunghe e dispendiose analisi in laboratorio, che si inserisce molto bene nella nuova missione dell’Istituto di cibernetica”.
Il lavoro è stato sviluppato nell’ambito di un Progetto di ricerca nazionale finanziato dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, nell’ambito del Fondo per gli investimenti della ricerca di base, con un coinvolgimento fortemente interdisciplinare.

Viola Rita

*S. Grilli et al., Active accumulation of very diluted biomolecules by nano-dispensing for easy detection below the femtomolar range, Nature Communications, doi:10.1038/ncomms6314