Expertos crean un biosensor óptico capaz de detectar el cáncer en una etapa temprana

La tecnología de este biosensor óptico está basada en la nanofotónica

Se resalta el hecho de que solo emplee un solo color de luz, ya que es un concepto novedoso. El mismo fue aplicado por científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza (EPFL), autores de esta impresionante invención. “La mayoría de los biosensores ópticos requieren una amplia gama de colores de luz, como un arco iris, para funcionar de manera confiable”, explica Yasaman Jahani, asistente de doctorado en la EPFL.

Además añade: “Este hecho requiere la implementación de instrumentación voluminosa, costosa y sofisticada, como espectrómetros, para extraer los datos más precisos de cada color del espectro de luz. , limitando el uso generalizado de biosensores ópticos”. Entonces, añadieron el novedoso concepto de emplear un solo color de luz para operar con un detector de imágenes simple.

El mismo proporciona información de biosensores de alta precisión, como si los sensores estuvieran iluminados con todo el arco iris. Situación que les permite reducir el costo y la dificultad de uso de quienes vayan a manipular el biosensor óptico.

El biosensor y su tecnología de nanofotónica

Explican los científicos de la EPFL en una reseña que publican en su portal, que su nuevo biosensor óptico aprovecha dos métodos inteligentes. Uno de ellos es la nanofotónica y el otro es las ciencia de los datos. Detallan que los chips ópticos que se usan en la biodetección, común entre los exámenes de sangre, orina y otros fluidos corporales (mucosidad para detectar el covid-19 es otro ejemplo), cuentan con nanoestructuras hechas de silicio. Este material no había sido aprovechado con toda su amplitud. Entonces, notaron que las superficies de silicio nanoestructuradas con características del orden de 100 nanómetros atrapan la luz en la interfaz de la biosmuestra.

“Esto hace que el biosensor sea muy sensible a la presencia de los biomarcadores, lo que resulta en cambios distintos de las características de la luz incidente. En el dispositivo, esta característica es el cambio en la ‘cantidad’ de la luz recolectada conocida como intensidad de la luz”, añade Yasaman.

De esta manera, destinan una sola cámara típica que recibe continuamente la luz y esta pasa a través del biochip para adquirir una serie de imágenes del mismo. Con este proceso se obtiene información de mayor intensidad sobre millones de píxeles de imagen. “Cuando los biomarcadores se adhieren a las nanoestructuras del biochip, las imágenes de cambio de intensidad se compilan a partir del cambio de intensidad inducido de cada píxel a una resolución muy alta”, agrega la profesora.

La influencia del método en el cáncer

Para optimizar la detección de este biosensor, los científicos lo configuraron para que haga observaciones de los exosomas tumorales. Estos son biomarcadores de cáncer en edad temprana. Los exosomas circulan a través de los fluidos corporales como pequeñas vesículas con un diámetro del orden de 100 nanómetros, y con esto explican la acción de atrapar luz en la interfaz de la biosmuestra.

Detallar esta información es importante para conocer el tipo de cáncer y también su estado. “Cada vez más datos indican que los exosomas derivados de tumores no son solo productos de desecho de las células cancerosas, sino que el tumor los utiliza para facilitar su crecimiento en sitios distantes, un proceso a menudo letal llamado metástasis”, explicó Michele De Palma, colaboradora del estudio.

El biosensor basado en imágenes de EPFL puede monitorear en tiempo real los exosomas del cáncer de mama. Además lo hace en un amplio rango de detección que es clínicamente relevante tanto para individuos sanos como enfermo. Con esta afirmación, finalizaron los científicos el estudio que saldrá publicado en Nature Communications.

Fuente: fayerwayer.com

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