Onderzoekers uit Valencia en Baskenland hebben een nieuwe methode ontwikkeld om cocaïne en mycoplasma in zeer lage concentraties op te sporen. Het is ontworpen als alternatief voor gebruik in laboratoria en is potentieel competitiever dan bestaande analysemethoden.

De methode combineert het gebruik van gated mesoporeuze silica-nanodeeltjes en SERS-spectroscopie, een signaalversterkingssysteem dat gouden nanodeeltjes gebruikt om zeer lage concentraties van de te analyseren stoffen te detecteren. In het labortorium, het stelde hen in staat om nanomolaire detectieniveaus te bereiken voor cocaïne en 30 kopieën van genomisch DNA/μL in het geval van mycoplasma.

Ontwikkeld door onderzoekers van de Universitat Politècnica de València (UPV), CICbiomaGUNE en CIBER-BBN, van het Carlos III Gezondheidsinstituut, de studie is gepubliceerd in Chemistry-A European Journal met de titel, Oppervlakteverbeterde Raman-verstrooiing en gated materialen voor detectietoepassingen. In het, ze schetsen de noodzaak om deze twee stoffen te detecteren:

"Cocaïne is een alkaloïde die wordt verkregen uit de bladeren van de cocaplant, die in ontwikkelde landen op grote schaal wordt gebruikt als een illegale recreatieve drug. Hoewel de productie en distributie van cocaïne in de meeste contexten aan beperkingen onderhevig en illegaal is, het is een krachtig stimulerend middel voor het zenuwstelsel dat bij consumenten een sterke verslaving veroorzaakt, vaak leidend tot ernstige gezondheidsproblemen en sociale en juridische problemen."

"Mycoplasma verwijst naar een genoom van prokaryotische micro-organismen die zijn beschreven als parasieten van verschillende dieren en planten. Bovendien, hun kenmerkende gebrek aan een celwand geeft hen resistentie tegen veel voorkomende antibiotica, zodat ze vaak aanwezig zijn in onderzoekslaboratoria als verontreinigingen in celculturen. Vandaar, detectie van deze micro-organismen is van algemeen belang in de biomedische en life sciences."

Het nieuwe detectiesysteem is gebaseerd op het vrijkomen van een kleurstof die gemakkelijk kan worden geïdentificeerd door SERS-spectroscopie vanuit de silica-nanodeeltjes, op voorwaarde dat de gedetecteerde stof aanwezig is. "In aanwezigheid van mycoplasma of cocaïne, de poriën van de nanodeeltjes deblokkeren, de kleurstof binnenlaten die interageert met gouden nanodriehoek, Het is deze interactie die wordt gedetecteerd door SERS-spectroscopie. De concentratie van de gedetecteerde stof is evenredig met het gedetecteerde signaal", legt Ramón Martínez Máñez uit, directeur van het Interuniversitair Onderzoeksinstituut voor Moleculaire Erkenning en Technologische Ontwikkeling en wetenschappelijk directeur van CIBER-BBN.

"Nooit eerder is SERS-spectroscopie gecombineerd met gated mesoporeuze silicamaterialen voor dit soort tests. De tot nu toe verkregen resultaten zijn zeer positief en wijzen op de mogelijkheid dat deze methode wordt gebruikt bij de detectie van andere pathogenen", Luis M. Liz-Marzán van het Baskische Centrum voor Coöperatief Onderzoek in Biomaterialen toegevoegd.