Desarrollan nuevos sensores fotónicos para mejorar la detección precoz del cáncer o el alzheimer

• Gracias a su nanotecnología permite detectar masas moleculares muy reducidas
• También puede servir para detectar amenazas biológicas y medioambientales
• Permitirá establecer un pequeño laboratorio en un solo chip

Una mujer mayor padece dolor.

Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia han desarrollado una nueva técnica para crear sensores fotónicos de alta sensibilidad que ayudarán a mejorar la detección precoz de distintos tipos de cáncer o de enfermedades como el Alzheimer, Parkinson o la diabetes.

La nueva técnica puede aplicarse también a la monitorización de contaminantes medioambientales o a la detección de amenazas biológicas, entre otros campos, según ha informado a Efe esta institución académica.

Patentada por la UPV, la técnica ha sido desarrollada por investigadores del Centro de Tecnología Nanofotónica y del Instituto de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico.

Un laboratorio dentro de un chip

Permitirá obtener sistemas de análisis 'lab-on-a-chip' (LOC) -dispositivo que integra una o varias funciones propias de un laboratorio en un único chip- con una sensibilidad significativamente superior a la proporcionada por los sistemas fotónicos de sensado actuales, y de forma general, por los sistemas de análisis basados en otras tecnologías.

Además, permitiría detectar de forma directa analitos (elemento compuesto o ion) con masa molecular reducida, algo que resulta complicado con la tecnología disponible actualmente.

"Nuestro método se puede aplicar al desarrollo de dispositivos de análisis basados en tecnología nanofotónica para su uso en cualquier campo en el que sea necesario detectar uno o varios analitos con alta sensibilidad, especialmente en el caso de necesitar detectar analitos de masa molecular reducida", ha explicado Jaime García Rupérez, uno de los investigadores.

García Rupérez, profesor de la UPV e investigador del Centro de Tecnología Nanofotónica de esta universidad, explica que los campos de aplicación más relevantes son el diagnóstico médico, la monitorización medioambiental o la detección rápida de amenazas biológicas.

Moderniza y facilita el sistema

Actualmente, para detectar analitos de masa molecular reducida o analitos con concentraciones extremadamente bajas, como puede ser el caso de determinados biomarcadores asociados con enfermedades como el cáncer o ciertos contaminantes, se realiza un marcaje de aquellos que se quiere detectar.

Previamente, se prepara la muestra a analizar para fijar marcadores de forma selectiva a los analitos de interés. Estos marcadores presentan determinadas propiedades físicas, fluorescencia o radiactividad,  de modo que al enlazarse el marcador al analito se realiza la detección del mismo de forma indirecta a partir de la medición de estas propiedades del marcador.

"Mediante la técnica propuesta, el reconocimiento del analito por parte del sensor fotónico se traduce en un cambio de forma de los bioreceptores usados para realizar ese reconocimiento", señala María José Bañuls, investigadora del IDM.

Añade que este cambio de forma "provocará un alejamiento de una partícula o molécula de mayor tamaño o índice de refracción que el del analito a detectar, produciéndose así una amplificación de la detección".

Los investigadores están trabajando en el uso de esta técnica para su aplicación en dispositivos de diagnóstico precoz de distintos tipos de cáncer en el marco del proyecto europeo SAPHELY.

Mediante el uso de esta técnica de detección se llevará a cabo una identificación con alta sensibilidad de los niveles de biomarcadores de tipo microARN en una pequeña muestra de sangre del paciente.

Estos biomarcadores se encuentran presentes en el cuerpo humano en concentraciones muy bajas y la variación de sus niveles está relacionada con la presencia de diversos tipos de cáncer, así como de otras muchas enfermedades como Alzheimer, Parkinson, diabetes y osteoporosis.

Según las fuentes, esta técnica de detección permitiría desarrollar sistemas de diagnóstico válidos para un amplio espectro de enfermedades, ya que en la actualidad, más de 400 dolencias tienen asociadas una desregulación de los niveles de microARN.