Un nuevo avance tiene el potencial de mejorar los sensores utilizados para detectar enfermedades y detectar el dopaje en los deportes.

Un equipo de investigación internacional dirigido por científicos de la Universidad de Lancaster ha creado un recubrimiento de solo una molécula de espesor que modifica la superficie de los electrodos sensores.

La molécula utilizada, llamado beta-ciclodextrina, Tiene forma de embudo con un interior hidrofóbico y un exterior hidrofílico. La combinación de estas dos propiedades funciona en conjunto para garantizar que solo quepan en el interior moléculas del tipo y tamaño correctos, lo que garantiza que el sensor solo detecte las sustancias para las que está ajustado.

El proceso, que implica injertar electroquímicamente la beta-ciclodextrina en la superficie de los electrodos de grafito, también es fácil de aplicar:se puede agregar en un simple paso en minutos, sin ningún equipo especial ni productos químicos nocivos, algo que los investigadores creen que hace que el proceso sea económico y escalable.

Aunque el uso de ciclodextrina en sensores no es nuevo, otros métodos para crear revestimientos de sensores similares han sido, hasta ahora, más complejo y caro. Las pruebas mostraron que este nuevo método también produce sensores alrededor de diez veces más sensibles que los mejores sensores existentes basados ​​en ciclodextrina. Esto significa que tiene el potencial de detectar moléculas específicas en concentraciones mucho más bajas.

Dr. Stijn Mertens, Profesor titular de ciencia de superficies electroquímicas en el Departamento de Química de la Universidad de Lancaster, e investigador principal, dijo:"Esta modificación en un solo paso es una promesa sustancial para la producción rutinaria de sensores electroquímicos robustos y de alto rendimiento.

"Es muy selectivo, sólo recogiendo moléculas que encajan dentro de la ciclodextrina. Esto es importante porque significa que podemos analizar muestras sin un pretratamiento costoso y que requiere mucho tiempo, como la separación de otras sustancias. Creemos que el excelente desempeño del sensor puede estar relacionado con su estructura simple y bien definida, ya que la ciclodextrina se une directa y fuertemente a la superficie del electrodo ".

Los investigadores probaron el sensor con dopamina, un neurotransmisor químico que ayuda a enviar señales entre las células nerviosas y, por lo tanto, es muy importante en bioquímica.

"Aunque solo lo probamos con dopamina como molécula biológicamente relevante, esperamos que el sensor funcione para muchas otras biomoléculas pequeñas, o drogas. Esto podría resultar útil para ayudar a diagnosticar enfermedades, como el Parkinson, o detectar drogas en deportistas ".

La investigación se encuentra actualmente en una etapa inicial de prueba de concepto, aunque los sensores con estos recubrimientos tienen el potencial de ser utilizados por científicos dentro de los laboratorios para analizar muestras de sangre o tejidos.

La investigación se describe en el documento 'Inmovilización covalente en un solo paso de beta-ciclodextrina en superficies de carbono sp2 para el sondeo selectivo de la cantidad de rastros de los huéspedes', que se publica en la revista Materiales funcionales avanzados .

La investigación, que también involucró a investigadores de KU Leuven y Ghent University en Bélgica, fue financiado por el Fondo de Investigación Científica-Flanders, KU Leuven y el Consejo Europeo de Investigación.