Rilevazione di Ocratossina A mediante QCM e SPR

Oggigiorno si fa un largo uso di sensori, strumenti con un ampio campo d’applicazione, utilizzati nell’ambito della ricerca, nell’ambito clinico, in quello ricreativo ed in molti altri settori. I campi di applicazione toccati in questa tesi sono due: (1) quello clinico, avendo condotto esperimenti per la realizzazione di un biosensore ottico LSPR da utilizzare in ambito diagnostico per la rilevazione dell’antigene prostatico specifico (PSA) in siero umano; e (2) quello igienico/sanitario, attraverso la sperimentazione di diversi tipi di aptameri in qualità di sonde per la rilevazione della Ocratossina A (OTA). L’OTA, classificata come sospetta cancerogena per l’uomo dall’agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC), è infatti prodotta da molti tipi di funghi come Penicillum e Aspergillus e si riscontra facilmente nelle derrate alimentari.
Questo lavoro di tesi è articolato in quattro capitoli principali, dove partendo dalla teoria e passando per la parte sperimentale, si arriva alla conclusione del lavoro mostrando i risultati ottenuti in questo internato, una parte del quale è stata svolta all’estero, presso l’Université de Tecnologie de Troyes. Nel primo capitolo vengono forniti cenni storici sulla scoperta dei biosensori, per poi passare alla descrizione del loro processo di evoluzione, con l’utilizzo di materiali sempre più performanti ed una progressiva miniaturizzazione, fino ad arrivare alla descrizione dei diversi sistemi di trasduzione del segnale esistenti.
Nel secondo capitolo vengono introdotti i materiali e i metodi utilizzati durante questa tesi: metodi di rilevazione ottici quali la risonanza plasmonica di superficie (SPR) e sue varianti (LSPR), e metodi meccanici, quali le microbilance a cristallo di quarzo (QCM), che sfruttano la capacità di alcuni materiali di variare la propria frequenza di vibrazione in funzione di modifiche che avvengono a livello della propria superficie (cristalli piezoelettrici).
Nel capitolo 3, vengono descritte le varie fasi di realizzazione e di ottimizzazione del dispositivo LSPR e suoi successivi tentativi di funzionalizzazione con anticorpi in grado di rilevare il PSA nel siero. Infine, nel capitolo 4, per applicazioni nel campo della rilevazione di OTA sono stati testati vari protocolli di funzionalizzazione e vari tipi di aptameri/sonde impiegando tecniche di trasduzione SPR e QCM.