Los investigadores han desarrollado un nuevo sensor de zinc, lo que permitirá una comprensión más profunda de las funciones dinámicas que desempeñan los iones metálicos en la regulación de la salud y la enfermedad en el cuerpo vivo.

La investigación, publicado en la revista ACS Omega informa que el sensor químico de nuevo diseño puede detectar y medir los niveles de zinc en las células. También tiene la funcionalidad y portabilidad para tomar medidas continuas o repetidas dentro de una sola muestra biológica.

"Esto hace que el sensor sea potencialmente adecuado para su uso en futuras herramientas de diagnóstico que podrían abrir ventanas completamente nuevas en el cuerpo". "dice la autora principal de la investigación, la Dra. Sabrina Heng, Investigador en el Centro de Excelencia ARC para Biofotónica a nanoescala (CNBP), en la Universidad de Adelaide.

"Iones de metal, incluyendo zinc, desempeñan papeles cruciales en la función celular y vital, y una deficiencia o cambio en el nivel de iones metálicos a menudo se asocia con enfermedades, " ella dice.

"Exceso de zinc en el cuerpo, por ejemplo, es un posible signo de la enfermedad de Alzheimer o Parkinson, oa veces una infección bacteriana grave ".

La cuestión, dice el Dr. Heng, es que los métodos actuales solo dan una instantánea en un momento particular en el tiempo. Las muestras de pacientes generalmente se analizan para determinar los niveles de iones metálicos utilizando equipos de patología especializados en laboratorios.

"Con el fin de obtener una comprensión más profunda de las funciones dinámicas que desempeñan el zinc y otros iones metálicos en la regulación de la salud y la enfermedad, Es importante desarrollar nuevas tecnologías de sensores portátiles que se puedan utilizar para sondear iones metálicos dentro del cuerpo en tiempo real. " ella dice.

Idealmente ella señala, el sensor debe poder hacerse para que se "encienda" y "se apague" mediante un interruptor de algún tipo.

"Esto significa que se pueden realizar múltiples mediciones sin la necesidad de cambiar el sensor. Esto también permite un estudio continuo y no invasivo".

Lo que ha hecho el Dr. Heng es aprovechar el poder de la luz en el desarrollo de un sensor nuevo e innovador, explica el profesor Andrew Abell, Investigador jefe del CNBP en la Universidad de Adelaide y coautor del artículo de investigación.

"Las características especiales de este sensor de zinc se encuentran a nivel químico y molecular, " él dice.

"Una parte del sensor es una molécula química especial, espiropirano, que se asienta sobre una fibra óptica avanzada, está diseñada para unirse al ion zinc en las células que se están examinando ".

"Cuando el zinc se une, emite fluorescencia después de haber sido expuesto a la luz ultravioleta de la fibra. La intensidad de la fluorescencia depende de la cantidad de zinc presente".

"Al tratar esta misma muestra con luz blanca, luego se libera el ión metálico y se revierte la sustancia química del sensor a su estado inicial, listo para ser utilizado de nuevo. Esta conmutación se puede realizar muchas veces sin perder fiabilidad o sensibilidad ".

"Agregar estas moléculas a nuestros dispositivos de detección es importante, ya que nos da la capacidad de controlar nuestros dispositivos de detección con solo tocar un interruptor de luz, " él dice.

El Dr. Heng ve esta investigación como un paso fundamental en el desarrollo de futuras herramientas de detección que los médicos podrían utilizar en sus clínicas.

"La próxima generación de atención médica verá niveles crecientes de tecnología médica inteligente disponible para médicos y especialistas que podrán realizar más diagnósticos en el lugar".

"Este nuevo sensor CNBP podría ofrecer la capacidad de realizar un análisis instantáneo de los niveles de zinc dentro del cuerpo, sin la necesidad de esperar los resultados de las pruebas de laboratorios de diagnóstico especializados que consumen mucho tiempo, " ella dice.

"Este es un paso hacia un futuro cada vez más inteligente. El diagnóstico en tiempo real significa menos demoras en el tratamiento de los pacientes".

Esta investigación fue financiada por el ARC Center of Excellence for Nanoscale BioPhotonics (CNBP) con investigadores ubicados en la Universidad de Adelaide, Universidad RMIT y Universidad de Australia del Sur.