Chip per le sperimentazioni farmacologiche
Per fare in modo che un farmaco sia efficace, deve prima colpire le giuste cellule e normalmente accedere alla parte interna della cellula. Il percorso attraversa la membrana cellulare, le copertura protettiva esterna formata da una combinazione di proteine e lipidi (proteolipidi). La membrana cellulare filtra ciò che passa verso l'interno e l'esterno della cellula. Le proteine fungono da controllo dell'immigrazione nella membrana facendo entrare solo ciò che è consentito dalla membrana. Non è quindi da sorprendersi che il 50% di tutti i farmaci colpiscano questi accessi biochimici. Lo scopo principale del progetto Asmena, finanziato dall'UE, è accelerare il tempo necessario ai farmaci per passare dal laboratorio alla farmacia. Un modo per farlo è aumentare le conoscenze sulle proteine della membrana e in che modo esattamente interagiscono con il farmaco. Attualmente il vaglio dei farmaci si affida a marcatori con fluorescenza per poter controllare il relativo progresso in tutta la cellula. Tuttavia, vi è un potenziale problema: il marcatore può influire sulle prestazioni del farmaco. Gli scienziati di Asmena stanno cercando di abbandonare le analisi senza uso di marcatori sostituendole con saggi con chip. Il lavoro in un nanoambiente di un chip presenta una serie di sfide. Tuttavia gli scienziati di Asmena stanno trovando risposte appropriate nel corso di questo progetto, che finirà nel novembre del 2011. Finora i risultati sono molto promettenti. Le membrane proteolipidiche si autoassemblano nel chip e si stabilizzano con speciali materiali nanoporosi. Le membrane possono essere formate da diverse proteine, che vengono poi bombardate simultaneamente con diverse molecole potenzialmente terapeutiche. I ricercatori possono anche seguire il destino del farmaco dopo che si attacca alla proteina della membrana. Una nuova tecnica di rilevamento basata sulla luce evanescente rileva il trasporto mediato da proteine tra membrane. Il sistema miniaturizzato offre un limite di rilevamento paragonabile ai sensori macroscopici d'avanguardia. Al contempo è simile al rilevamento di singole molecole proteiche dei sensori basati su una singola nanoparticella. Combinando diversi saggi in un chip si otterrà una piattaforma versatile nella quale poter testare molti farmaci in riferimento a diversi tipi di proteine di membrana. Il perfezionamento delle analisi farmacologiche riduce il processo di sviluppo farmacologico con un vaglio più efficiente. Inoltre il chip biosensore può eliminare la necessità di effettuare sperimentazioni sugli animali e i test clinici sull'uomo comporteranno meno rischi.
