Nuevo biosensor nanomecanico ultrasensible para pesar las enfermedades

Artículo proporcionado por colaboración de MARCELA FRANZONE
Dos cientificos del Laboratorio de Nanooptica y Plasmonica dependiente del Instituto de Fisica y Tecnologia de Moscu (MIPT) en Rusia, han desarrollado un sensor nanomecanico ultracompacto altamente sensible para analizar la composicion quimica de sustancias y para detectar objetos biologicos,... Viernes, 12 junio 2015 Nanotecnologia Dos cientificos del Laboratorio de Nanooptica y Plasmonica dependiente del Instituto de Fisica y Tecnologia de Moscu (MIPT) en Rusia, han desarrollado un sensor nanomecanico ultracompacto altamente sensible para analizar la composicion quimica de sustancias y para detectar objetos biologicos, tales como marcadores de enfermedades viricas, que aparecen cuando el sistema inmunitario reacciona a enfermedades incurables o dificiles de curar, incluyendo el SIDA, la hepatitis, el herpes y muchas otras. El sensor permitira a los medicos identificar marcadores de tumores, cuya presencia en el cuerpo senala la aparicion y crecimiento de tumores cancerosos. La sensibilidad del nuevo dispositivo creado por Dmitry Fedyanin y Yury Stebunov queda mejor explicada por una caracteristica clave del sensor: este puede hacer un seguimiento en tiempo real de cambios de apenas unos pocos kilodaltons en la masa de una pieza nanometrica con forma de trampolin. Un dalton es aproximadamente la masa de un proton o un neutron, y varios miles de daltons corresponden a la masa de proteinas individuales y moleculas de ADN. Asi que el nuevo sensor optico permitira diagnosticar enfermedades mucho antes de que sean detectadas por cualquier otro metodo, lo que abrira el camino hacia una nueva generacion de sistemas de diagnostico. A diferencia de dispositivos similares, el nuevo sensor no tiene uniones complejas y puede ser producido mediante una tecnologia estandar de fabricacion utilizada en microelectronica. El sensor consta de dos componentes: una guia de nanoondas fotonicas (o plasmonicas) para controlar la senal optica, y el trampolin que tiene uno de sus extremos suspendido sobre la guia de ondas. El trampolin es una larga y delgada tira de dimensiones microscopicas (5 micrometros de largo, 1 micrometro de ancho y 90 nanometros de grosor), conectada firmemente a un chip. Para hacerse una idea de como funciona, imaginemos que presionamos firmemente un extremo de una regla en el borde de una mesa y que permitimos que el otro extremo cuelgue libremente en el aire. Si tocamos este ultimo con nuestra otra mano y despues la apartamos, la regla empezara a realizar oscilaciones mecanicas con una cierta frecuencia. Asi es como funciona el trampolin del sensor. La diferencia entre las oscilaciones de la regla y las del trampolin se halla solo en la frecuencia, que depende de los materiales y la geometria: mientras que la regla oscila a varias decenas de hercios, la frecuencia de las oscilaciones del trampolin se mide en megahercios. En otras palabras, efectua varios millones de oscilaciones por segundo! Las oscilaciones del trampolin hacen posible determinar la composicion quimica del entorno en el que es colocado el chip. Ello se debe a que la frecuencia de las vibraciones mecanicas depende no solo de las dimensiones de los materiales y sus propiedades, sino tambien de la masa del sistema oscilatorio, que cambia durante una reaccion quimica entre el trampolin y el entorno. Colocando diferentes reactivos en el trampolin, los investigadores hacen que reaccione con sustancias especificas o incluso objetos biologicos. Informacion adicional
Fuente: Link