Desarrollaron un biosensor inalámbrico que convierte señales eléctricas en luz, permitiendo registrar con precisión la comunicación celular. Este avance promete revolucionar el estudio de enfermedades y el desarrollo de terapias de alta especificidad

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha revolucionado el campo de la biodetección al desarrollar una técnica que prescinde de los cables tradicionales y emplea antenas diminutas para registrar señales eléctricas mediante luz.

Este avance podría abrir nuevas vías para comprender la comunicación celular y avanzar en el tratamiento de enfermedades como la arritmia y el Alzheimer.

Superando la limitación de los cables

Históricamente, los dispositivos que registran señales eléctricas en entornos biológicos dependían de cables para conectar los electrodos a sus respectivos amplificadores. Esto limitaba el número de puntos de registro y, por ende, la cantidad de información obtenida sobre la actividad celular.

Sin embargo, la nueva tecnología desarrollada por el MIT elimina esta restricción gracias a antenas inalámbricas que detectan señales eléctricas al alterar la forma en que dispersan la luz.

Tecnología OCEAN: antenas de electrodispersión orgánica

Las antenas, denominadas OCEAN (“Organic Conductive Electrodispersive Antennas”), están fabricadas con un material polimérico especial llamado PEDOT:PSS. Este compuesto responde a los cambios eléctricos en su entorno al modificar su índice de refracción, una propiedad óptica que afecta cómo se dispersa la luz. Cuando una antena OCEAN es iluminada, los investigadores pueden medir variaciones en la intensidad de la luz proporcional a la actividad eléctrica en el medio líquido.

Cada antena, con un tamaño de apenas 1 micrómetro de ancho—equivalente a una centésima del grosor de un cabello humano—actúa como un sensor independiente. Esto permite registrar simultáneamente miles de puntos de información con una resolución espacial extraordinaria. Además, los dispositivos son lo suficientemente robustos para funcionar durante más de 10 horas continuas, abriendo una ventana sin precedentes para el estudio de la biología celular.

Aplicaciones y proyecciones futuras

“La bioelectricidad es fundamental para el funcionamiento celular y los procesos vitales”, señala Sarkar, coautora principal del estudio. “Con las antenas OCEAN, podemos registrar señales eléctricas de forma inalámbrica con una resolución espacial micrométrica desde miles de puntos simultáneos, lo que podría transformar nuestra comprensión de la biología fundamental y las patologías relacionadas”.

Los investigadores también subrayan el potencial de la tecnología para facilitar el desarrollo y la evaluación de nuevas terapias. Al eliminar la necesidad de dispositivos complicados, los biosensores podrían integrarse en laboratorios biológicos convencionales para ampliar el acceso a la investigación de alta precisión.

Fabricación avanzada en MIT.nano

La fabricación de estas antenas aprovecha las capacidades de MIT.nano, una de las instalaciones más avanzadas del mundo para la nanofabricación.

Utilizando un haz de iones focalizado, los científicos crean agujeros a nanoescala en un sustrato de vidrio revestido con materiales conductores y aislantes. Posteriormente, las antenas “crecen” en estos orificios mediante un proceso electroquímico controlado, lo que permite una producción escalable con millones de antenas en un solo chip.

Hacia una nueva era en la biodetección

El equipo planea probar la tecnología con cultivos celulares reales y explorar aplicaciones adicionales, como la integración con dispositivos nanofotónicos para sensores de próxima generación. Además, anticipan que las antenas podrían modificarse para penetrar membranas celulares, mejorando aún más la precisión en la detección de señales eléctricas.

Fuente: meteored.com.uy