Un sistema sviluppato dai ricercatori di alcuni Istituti Cnr consentirà di rilevare la presenza di questa sostanza negli alimenti con una sensibilità cento volte superiore a quella attuale. Importanti applicazioni sono previste in campo biomedico, ambientale e alimentare. La ricerca è pubblicata su Nature Communications
Una tecnica basata sull’effetto piroelettrico consentirà di rilevare tracce minime di glutine negli alimenti, con un’elevata sensibilità che potrà rendere più sicura l’assunzione di alimenti da parte delle persone affette da celiachia. L’innovativa tecnica è frutto della collaborazione tra diversi Istituti del Consiglio nazionale delle ricerche: 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.
“La tecnica è basata sull’utilizzo dell’effetto piroelettrico, cioè la 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”.
Il funzionamento basato sull’effetto piroelettrico consente quindi di prelevare e accumulare piccolissimi volumi di liquido. “I risultati ottenuti con la nuova tecnica presentano una sensibilità di rilevazione pari a 0.005 parti per milione (ppm) di gliadine, principali proteine responsabili della celiachia, rispetto ai 0.3 ppm delle migliori tecniche reperibili in commercio, ovvero con un miglioramento di circa cento volte. 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”.
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. “Il nostro obiettivo ora 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”, conclude Pietro Ferraro, responsabile del gruppo di ricerca e neo-direttore dell’Icib-Cnr, “che si inserisce molto bene nella nuova missione dell’Istituto di cibernetica”.
