Actualmente, las técnicas usadas en el análisis clínico pueden ser costosas y lentas, como en el caso de cromatografía y espectroscopia, mismas que requieren para llevarlas cabo de personal cualificado y entrenado. Como una opción que reduce tiempos y costos, un equipo de científicos de la Universidad de Leicester (Inglaterra) ha desarrollado, vía nanotecnología, sensores portátiles para detección de drogas y toxinas, así como para cuantificar biomarcadores, como glucosa, insulina, tripsina y leucotrinas, entre otras.
A este grupo de investigadores encabezado por el profesor Sergey A. Piletsky pertenece el mexicano Álvaro García Cruz, quien en el área de sensores realiza análisis clínicos y polímeros molecularmente impresos. Además, ha contribuido en la publicación de artículos científicos y en la obtención de una patente.
El doctor García Cruz explica en entrevista que en nuestros días para la realización de pruebas clínicas como los inmuno-ensayos y en sensores, las nanopartículas resultan una alternativa a los anticuerpos, los cuales requieren una producción costosa que puede tardar meses o años. Además, son generados en laboratorios a través de la experimentación animal y mediante cultivos celulares.
“A diferencia de los receptores biológicos como los anticuerpos, las nanopartículas son generadas de una manera simple y eficiente a través de reactores automatizados por síntesis orgánica, especialmente utilizando la técnica de polímeros molecularmente impresos en fase sólida, la cual fue desarrollada por el profesor Sergey Piletsky. Gracias a ésta, la producción de nanopartículas se lleva a cabo en aproximadamente tres y media horas.
“Actualmente, en los laboratorios de la Universidad de Leicester fabricamos manualmente ensayos en micro-placa, tipo ELISA, y sensores sin usar anticuerpos, los cuales son remplazados por nanopartículas. El costo de un ensayo de este tipo cuesta 50 libras y un sensor 40 libras; sin embargo, el valor se puede reducir más de diez veces al llegar a una producción industrial”.
Las nanopartículas son diseñadas empleando software especializado y mediante métodos computacionales de química cuántica. Su forma por lo general es esférica y de un diámetro entre 150 y 500 nanómetros, de acuerdo a la función a desempeñar. Los materiales están constituidos por diferentes formulaciones de poliacrilamidas, los cuales son polímeros biocompatibles.
A decir del científico egresado de la Universidad de Guanajuato, las nanopartículas tienen diversas aplicaciones y pueden ser diseñadas para varios propósitos. Por ejemplo, para atrapar toxinas, liberar medicamentos, activar o inhibir procesos enzimáticos, y más.
De la misma manera pueden utilizarse para identificar células o bacterias a través de receptores en la pared celular. Asimismo, pueden utilizarse como unidades de reconocimiento y medir la concentración de drogas (cocaína, cannabis, paracetamol, fentanilo, entre otras) o biomarcadores a través de instrumentos ópticos o electrónicos.
“El equipo del profesor Sergey Piletsky ha generado más de 300 artículos científicos y 30 patentes en este tema. Actualmente colaboramos con dos empresas británicas (AstraZeneca Plc y MIP Diagnostics Ltd) y la francesa Genethon en el área de análisis clínicos y sensores. Además contamos con el apoyo del Servicio Nacional de Sanidad en el Reino Unido y financiamiento por parte de la Unión Europea”, refiere el científico nacido en Guanajuato.
Una vez concluida la licenciatura en ciencias química y efectuar prácticas en la Universidad de Dallas (EU), García Cruz realizó una maestría en catálisis y física química en la Universidad Claude Bernard Lyon 1, en Francia, misma institución por la que obtuvo en 2015 el grado de doctorado en la especialidad de nano y biotecnología. También ha trabajado en el Instituto de Físico Química de la Academia de Ciencias de Polonia, en Varsovia, y actualmente es investigador asociado en la Universidad de Leicester. (Agencia ID)