Sviluppato un dispositivo mini-invasivo per determinare le molecole nel liquido interstiziale

Nei capillari hanno luogo gli scambi tra sangue e liquidi interstiziali. La maggior parte delle sostanze si muove attraversando la membrana plasmatica delle cellule endoteliali capillari. Le sostanze liposolubili e molte piccole molecole passano per diffusione, piccole molecole polari possono attraversare le membrane all’interno di vescicole, piccole molecole entrano o escono attraverso le fessure intercellulari o i pori dei capillari fenestrati. La possibilità di poter determinare le molecole nel liquido interstiziale (ISF) del derma con dei dispositivi mini-invasivi costituisce una interessante opportunità perché questi potrebbero essere impiegati nell’ambito dei POCT, sia per la diagnosi che per il monitoraggio delle malattie. In questo articolo, i ricercatori della Washington University (WUSTL; St. Louis, MO, USA) e del Georgia Institute of Technology (Georgia Tech; Atlanta, GA, USA) hanno sviluppato un cerotto dotato di microaghi (MN) che raccoglie il ISF che viene quindi analizzato per determinare il biomarcatore con l’impiego della spettroscopia Raman amplificata da superfici (SERS): questa tecnica di superficie sfrutta l’amplificazione della diffusione Raman da parte di molecole adsorbite su una superficie irregolare di metallo, il che la rende abbastanza sensibile da rivelare singole molecole giacenti su una superficie. I MN in scala micrometrica creano micropori nella superficie della pelle, attraverso i quali quantità di microlitri di ISF vengono raccolte su carta plasmonica presente sul retro del cerotto. La carta plasmonica è stata preparata immobilizzando nano filamenti d’oro (AuNRs) rivestiti di poli(stirenesolfonato) (PSS) su una sottile striscia di carta da filtro usando la calligrafia plasmonica. Il PSS a carica negativa è stato usato per legare la rodamina 6G (R6G) a carica positiva, iniettata in vena per poi passare nel ISF, svolgendo quindi il ruolo di composto sperimentale, e quindi localizzare la R6G sulla superficie dei AuNR. La R6G legato sulla superficie dei AuNR è stata rilevata e quantificata acquisendo gli spettri SERS dalla carta plasmonica presente nel cerotto con i MN. Questo approccio è stato utilizzato per misurare i profili farmacocinetici della R6G nel ISF e nel siero di ratti in vivo. La presente prova di fattibilità indica che un cerotto con dei MN e della carta plasmonica può permettere la determinazione delle molecole nel ISF sia per la ricerca che per le future applicazioni in campo medico.