Nanoparticelle d'oro funzionalizzate con leganti anionici come recettori auto-organizzati per NMR chemosensing

Il riconoscimento specifico di molecole in sistemi complessi, come il corpo umano, è una continua sfida in chimica analitica, soprattutto per applicazioni diagnostiche. In questo contesto, la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) è una delle tecniche più avanzate per caratterizzare molecole organiche. Bisogna considerare, tuttavia, che il limite principale della spettroscopia NMR tradizionale è la complessità degli spettri che genera, poiché contengono una vasta gamma di segnali sovrapposti quando si analizzano miscele complesse. La sovrapposizione dei segnali rende difficile la loro assegnazione alle singole molecole, limitando perciò la possibilità di identificare quali sono le specie presenti nel campione in esame. Con lo scopo di migliorare la selettività e l’interpretabilità di questi spettri, negli ultimi anni ci sono stati sviluppi nella tecnologia NMR che si sono concentrati sull’ottimizzazione di sequenze sperimentali più raffinate e avanzate. Queste sequenze NMR hanno permesso di isolare e identificare specifici segnali, ma rimangono alcune problematiche, soprattutto per il riconoscimento di metaboliti a basse concentrazioni in ambienti fisiologici complessi. Il presente lavoro di tesi si inserisce in un progetto di ricerca che si propone come obiettivo quello di superare queste difficoltà sfruttando una sequenza NMR innovativa: l’NMR chemosensing assistito da nanoparticelle d’oro. Si utilizzano nanoparticelle d’oro funzionalizzate con un monostrato organico che sono capaci di interagire in modo selettivo con metaboliti target derivati dalle catecolammine, come la 3-metossitirammina, biomarcatore di grande interesse poiché la sua presenza in specifici range di concentrazione nelle urine può indicare con elevata attendibilità la presenza di neuroblastoma, un tipo di tumore pediatrico. Le nanoparticelle d’oro, grazie alla loro superficie funzionalizzabile, possono instaurare interazioni non covalenti con gli analiti target, migliorando la sensibilità e la specificità del rilevamento tramite NMR. Queste strutture supramolecolari agiscono come chemosensori facilitando il riconoscimento selettivo delle molecole di interesse all'interno di matrici biologiche complesse. Questa metodologia rappresenta un promettente approccio per migliorare la diagnostica dei tumori e di altre patologie attraverso tecniche analitiche più avanzate e mirate.