Biosensori per il monitoraggio ambientale

Un biosensore è un dispositivo analitico che unisce un componente biologico a un rilevatore fisico per l’identificazione o la quantificazione di specifici composti all’interno di un campione. L’elemento biologico selettivo, ad esempio un anticorpo o enzima, generalmente presenta un’elevata affinità di legame e selettività per un particolare analita (la sostanza sottoposta all’analisi).

Nei biosensori più comuni, un elemento biologico che è stato immobilizzato su una superficie solida si lega a un analita target all’interno di una miscela campione. L’interazione è misurata con uno speciale trasduttore, che converte il segnale biochimico in un segnale elettrico misurabile proporzionale alla concentrazione dell’analita.

Il progetto BIOMONAR (“Biosensor nanoarrays for environmental monitoring”), finanziato dall’UE, ha sviluppato una nuova generazione di biosensori sofisticati per il monitoraggio degli inquinanti e dei patogeni ambientali. Questi uniscono i vantaggi dei sistemi di sensori esistenti a una flessibilità senza pari per numerosi diversi obiettivi.

BIOMONAR ha sviluppato tre diverse piattaforme di sensori costituite da una superficie solida, una vescicola lipidica o una cellula batterica vivente, contenenti ciascuna un sensore biologico comune.

Per la componente biologica, i ricercatori hanno scelto una proteina batterica chiamata proteina di legame periplasmica, che interagisce in modo forte con le molecole target tramite uno specifico sito di legame. Poiché la specificità del sito di legame può essere personalizzata per adattarsi a qualunque molecola target gli scienziati desiderino rilevare, i biosensori di BIOMONAR hanno potenzialmente capacità di rilevazione illimitate.

Questa strategia supporterà la politica ambientale dell’UE rilevando in modo selettivo e sensibile una serie di composti target. In particolare, gli inquinanti e i patogeni possono essere individuati in complesse miscele ambientali.