Un nanoporo riconosce sette tossine dei cianobatteri nei laghi

Un minuscolo canale biologico potrebbe rendere più rapido il controllo delle tossine prodotte dai cianobatteri. Ricercatori dell’EPFL hanno usato un nanoporo di aerolisina per identificare sette varianti comuni di microcistina, sia separatamente sia all’interno di miscele.

Le microcistine possono comparire durante le fioriture di cianobatteri e rappresentano un rischio per l’acqua potabile e per le attività ricreative. La loro struttura varia da una forma all’altra. Questa diversità rende difficile ottenere una misura rapida e completa con un solo strumento.

Il sensore sfrutta un poro proteico attraversato da una corrente ionica. Quando una molecola passa nel canale, modifica per un istante il segnale elettrico. La forma del blocco e il tempo di permanenza forniscono una sorta di impronta, che permette di distinguere le diverse microcistine a livello di singola molecola.

Dai campioni al monitoraggio sul posto

Nello studio, diffuso come preprint scientifico, il sistema ha raggiunto una sensibilità dell’ordine dei picomoli e ha rilevato microcistine sotto le soglie d’intervento indicate dall’Organizzazione mondiale della sanità. I ricercatori lo hanno provato anche su differenti campioni di acqua lacustre, compresi campioni provenienti dai laghi di Lugano e Lemano.

Il risultato non significa che un apparecchio pronto all’uso sia già disponibile sulle rive. L’obiettivo del progetto EPFL è arrivare a misure portatili, in tempo reale e senza standard di calibrazione per ogni sostanza. Per trasformare la dimostrazione sperimentale in uno strumento operativo serviranno ulteriori validazioni, automazione e prove sul campo durante le fioriture.

I metodi esistenti restano essenziali, ma possono richiedere personale specializzato e analisi in laboratorio oppure riconoscere solo una parte dei composti. Un sensore capace di segnalare rapidamente più varianti potrebbe aiutare i gestori dell’acqua a decidere quando effettuare controlli approfonditi e dove concentrare i campionamenti.

Il lavoro apre quindi una possibilità concreta, non una sostituzione immediata delle procedure attuali. Il valore della tecnologia dipenderà dalla sua capacità di mantenere precisione e affidabilità fuori dal laboratorio, in acque naturali che contengono molte altre molecole.