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NANOBIOSENSORES PARA DETECTAR ENFERMEDADES EN
TIEMPO REAL
Bruno Geller
AGENCIA CYTA-INSTITUTO LELOIR. Argentina.
Investigadores argentinos están creando biosensores diminutos para detectar
el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH), el Chagas o el cáncer, entre
otras enfermedades. Contiene dispositivos que registran en una gota de
sangre, o en muestras de saliva, moléculas que indicarían la presencia de
algún desorden en su etapa inicial. El objetivo principal es ganar tiempo para
actuar frente a la enfermedad.
Mediante el empleo de nanotecnología, investigadores argentinos están
desarrollando biosensores de dimensiones menores a las de la yema del dedo
para detectar un amplio rango de enfermedades.
“La idea que nos impulsa a llevar a cabo este proyecto es tratar de hacer
aparatos manuales, de fácil manejo, que permitan detectar tempranamente
enfermedades, por ejemplo, el inicio de un tipo de cáncer, y de esta manera
poder hacer un tratamiento rápido y efectivo”, señalan los biotecnólogos
Betiana Lerner y Maximiliano Pérez, investigadores de CONICET del
Departamento de Micro y Nanotecnologías de la Comisión de Energía Atómica
(CNEA). Y agregan: “Actualmente no existe una técnica de uso común y rutina
que permita hacer esto”.
El dispositivo, sería similar al que utilizan las personas diabéticas para medir la
glucosa, pero su finalidad se dirigiría a detectar moléculas biológicas y
patógenos, permitiendo la oportunidad de desarrollar estrategias de prevención
efectivas para un amplio rango de enfermedades. “Creemos que en un año
más tendremos terminado el nanobiosensor. En la actualidad lo estamos
probando con marcadores tumorales”, indican ambos investigadores que
además de ser colegas de laboratorio, son compañeros de vida. “Nos casamos
hace dos años e hicimos toda la universidad juntos”, cuentan.
¿Cómo funciona el biosensor?
El dispositivo contiene cientos de sensores capaces de detectar enfermedades
diferentes. “Utilizando una gota de saliva o de sangre como muestra,
determinados sensores se activarán, o no, dependiendo de la presencia de
indicadores de la patología”, explica Lerner.
Esos sensores están compuestos de nanocables de 300 nanómetros de
longitud (un nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro) a los
que están adosados anticuerpos. “Un anticuerpo es una molécula que produce
y utiliza nuestro cuerpo para reconocer específicamente a las cosas que
pretenden dañarlo, como por ejemplo, los virus, las bacterias o las células
cancerosas. Nosotros aprovechamos este fabuloso sistema que desarrolló
nuestro organismo durante miles de años, tomando estos anticuerpos y
colocándolos en nuestros sensores”, destaca Pérez.
Cuando el sensor reconoce una molécula relacionada con la enfermedad a
detectar, produce una señal eléctrica que mediante una electrónica adecuada y
un programa de software se traduce en un diagnóstico claro y simple, que
puede ser leído en la pantalla de una computadora.
Para
armar
esos
nanobiosensores,
se
requiere
del
aporte
de
la
microelectrónica. Para ello, se conformó un grupo de trabajo integrado por
investigadores del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computadoras de la
Universidad Nacional del Sur y del Conicet. Ellos son, el ingeniero Pablo Pareja
y los doctores Pedro Julián y Pablo Mandolesi, de la Comisión de
Investigaciones Científicas de Buenos Aires.
El grupo diseñó un diminuto sistema basado en un chip compuesto de miles de
elementos electrónicos. “En este proyecto, el chip o circuito integrado, tiene la
electrónica de lectura junto al lugar donde se deposita el nanotubo. Ese
elemento, al ser expuesto a un virus o moléculas cancerígenas, cambia sus
propiedades eléctricas, las que son medidas por el circuito integrado. Luego la
información es enviada a la computadora por el mismo chip”, puntualiza Julián.
Foto: Chip del biosensor / Autor: UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR–AGENCIA
A diferencia de los métodos actuales, que emplean señales químicas u ópticas
y que requieren más tiempo y más cantidad de muestras, el biosensor basado
en señales eléctricas sería más rápido, “Los resultados se obtendrían en el
momento. Además resultarían de muy bajo costo”, aseguran los investigadores.
“Con las herramientas de diseño y los métodos de fabricación que disponen los
investigadores de la UNS, hemos optimizado el tamaño del sensor pudiéndolo
hacer tan pequeño o más que los diseñados por las mejores universidades de
los Estados Unidos”, señala el doctor en física Alberto Lamagna, gerente de
Investigación y Desarrollo de la CNEA y líder del proyecto Nodo Nanotec que
promueve el desarrollo de productos innovadores basados en nanotecnología,
para aplicaciones en tres áreas: espacial, seguridad y salud.
En lo que respecta a los biosensores, Lamagna indica que “la nanomedicina
abre un campo muy grande de investigación con aplicaciones futuras que
revolucionarán el campo de la salud en la Argentina y en el exterior. Es sólo
una cuestión de tiempo”.
Según los especialistas consultados, en un futuro el nanobiosensor podría
estar integrado a un reloj digital dotado de un orificio para introducir una gota
de sangre y en el display aparecería el diagnostico. O bien, ese dispositivo
podría integrarse a un teléfono celular en cuya pantalla se podrían leer los
resultados. Este invento sería de utilidad para médicos de campaña, en lugares
alejados, para aquellos que atienden a domicilio, y en los servicios de salud.