Los científicos utilizan fragmentos de ARN y ADN con secuencias de nucleótidos específicas para identificar otros con secuencias complementarias, indicando por ejemplo, la presencia de un virus específico.

Investigadores en Japón han mejorado recientemente las técnicas de sondeo existentes utilizando un tinte de cianina llamado Cy3.

Las "sondas" de ARN y ADN se fabrican convencionalmente utilizando fragmentos de hebras que tienen secuencias de nucleótidos en cada extremo que se complementan entre sí. Un compuesto químico fluorescente, llamado 'fluoróforo', se agrega a un extremo de la sonda y se agrega un 'extintor' en el otro. En ausencia de su 'objetivo' complementario, la sonda monocatenaria se junta en forma de horquilla, con las secuencias complementarias en cada extremo de la hebra que se unen, acercar el fluoróforo y el extintor y rechazarlo, o 'apagamiento', la fluorescencia del fluoróforo. Sin embargo, cuando una sonda está presente en una muestra con su ARN diana complementario, la hebra de la sonda se abre para combinarse con su objetivo, permitiendo su detección cuando se ilumina la luz y el fluoróforo emite fluorescencia.

Este método es ampliamente utilizado, pero la respuesta de la sonda en forma de horquilla a sus objetivos es relativamente lenta.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Nagoya y la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón desarrolló un nuevo diseño de sonda basado en Cy3 como fluoróforo. Cy3 y el extintor (rojo nitro de metilo) se incorporaron en cada extremo de una hebra lineal que carecía de las secuencias autocomplementarias que se encuentran en las sondas convencionales. Aún así, Cy3 y el extintor se atrajeron entre sí de forma espontánea para formar un complejo altamente estable en ausencia de un objetivo, apagando la fluorescencia de Cy3.

En presencia de un objetivo complementario, se observó una fuerte respuesta fluorescente, que fue diez veces más rápido en comparación con las técnicas convencionales.

El equipo optimizó su diseño incorporando dos residuos Cy3 separados por dos bases de nucleótidos en un extremo de la cadena de la sonda, y dos residuos de rojo nitro-metilo separados por dos bases de nucleótidos en el otro extremo. Este diseño optimizado detectó ARN con alta eficiencia y sensibilidad.

Debido a que Cy3 y nitro metil rojo pueden combinarse en la sonda, apagar la fluorescencia sin la necesidad de un emparejamiento autocomplementario, "esta estrategia será aplicable al diseño de sondas basadas en péptidos, "concluyen los investigadores en su artículo publicado en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados . Las sondas de péptidos son cadenas de aminoácidos enlazados que pueden diseñarse para unirse con receptores celulares específicos, haciéndolos útiles en la formación de imágenes de receptores de tumores, por ejemplo.