Publicado 13/07/2020 12:52CET

Investigadores desarrollan un biosensor basado en nanopartículas de galio para la detección de enfermedades

Hands Holding a Petri Dish
Hands Holding a Petri Dish - GETTY//INGRAM PUBLISHING - Archivo

MADRID, 13 Jul. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han
desarrollado un biosensor basado en nanopartículas de galio capaz de
medir niveles anormales de fibrinógeno, una proteína presente en el
plasma sanguíneo cuya concentración puede informar sobre alteraciones del estado de salud, y, por tanto, servir para la detección de enfermedades.

"El desarrollo de la medicina personalizada requiere la rápida detección de biomoléculas clave para la indicación de estados de salud, como es el fibrinógeno, cuyas inusuales concentraciones en el plasma sanguíneo pueden ser asociadas a la fibrinogenia, enfermedades cardiovasculares, inflamación aguda o varios tipos de cáncer", señalan desde el centro investigador.

Existen distintos tipos de técnicas capaces de medir la concentración de fibrinógeno, como el método de Clauss, el ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) o ensayos basados en la formación de coágulos. Sin embargo, estos métodos todavía necesitan simplificarse para que puedan ser manejados por los pacientes y permitir una detección más temprana de enfermedades, y por tanto una mejora en la medicina personalizada.

Ahora, científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han aprovechado la naturaleza plasmónica de las nanopartículas de galio para desarrollar una plataforma biosensora capaz de medir, de manera instantánea, concentraciones de fibrinógeno.

Los plasmones son oscilaciones colectivas de electrones en la superficie de metales como el galio. Estas oscilaciones son particularmente sensibles a la presencia de cambios de permitividad en el ambiente, lo que les convierte en sensores muy versátiles a la hora de detectar concentraciones de ciertos materiales.

Los investigadores estudiaron la energía de los plasmones mediante su interacción con la luz, específicamente mediante elipsometría, una técnica espectroscópica de bajo coste y que aporta resultados instantáneamente.

Además de su naturaleza plasmónica, las nanopartículas de galio se caracterizan por su barata, rápida y fácil síntesis mediante evaporación térmica. Sin embargo, para el desarrollo de la plataforma biosensora, los investigadores debieron realizar un minucioso procedimiento en el que se añaden distintas capas sobre la superficie del biosensor, y en el que la biofuncionalización de la superficie es uno de los pasos más importantes.

"Este paso es necesario para conseguir que las nanopartículas de galio sean capaces de unirse a moléculas orgánicas, como son las inmunoglobulinas G. Estas inmunoglobulinas -agregan los investigadores- se van a encargar de formar uniones con las moléculas de fibrinógeno, de modo que lo mantendrán unido a la superficie del biosensor. La biofuncionalización de las nanopartículas se llevó a cabo mediante el depósito de una lámina delgada biofuncionalizadora de aminosilano- titanato", señalan los investigadores.

Por último, el trabajo, publicado en 'Medical Devices & Sensors', destaca que la plataforma biosensora es capaz de detectar cambios en la concentración de fibrinógeno en los rangos presentes en individuos sanos y en rangos relacionados con ciertas enfermedades.

"Esto abre la posibilidad de incorporar el biosensor a tecnologías portátiles para aumentar el catálogo de dispositivos de medicina personalizada. Aunque para alcanzar este objetivo, la plataforma necesita aún de mayor progreso, el cual podría ser aportado por el avance de la plasmonica relacionada con cambios de color en el material", concluyen.

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