El cuerpo humano es una máquina molecular extremadamente compleja, cuyos detalles se pueden seguir a través de ciertas sustancias; los llamados biomarcadores. Desafortunadamente, aún no es posible monitorear biomarcadores en vivo en pacientes cuando estos están presentes en concentraciones minúsculas. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven han desarrollado una nueva técnica que puede convertirse en la solución simple y llana para el monitoreo en vivo y súper sensible de biomarcadores. Ellos informan sobre ello en Comunicaciones de la naturaleza .

Sustancias que son esenciales para el organismo, como proteínas y hormonas, están presentes en la sangre en concentraciones pico o nanomolares. Estas son concentraciones comparables a 1 grano de azúcar disuelto en una piscina olímpica:extremadamente bajas, y difícil de medir. En el grupo de Biosensores moleculares para diagnóstico médico de la Universidad Tecnológica de Eindhoven, bajo la dirección del profesor Menno Prins, Se ha desarrollado una tecnología de detección que permite la medición súper sensible de concentraciones de biomarcadores a lo largo del tiempo.

La técnica se basa en el hecho de que pequeñas partículas en líquido están continuamente en movimiento browniano porque las moléculas de agua chocan con ellas. Los investigadores unieron las partículas a través de una nanocadena a una placa de vidrio, haciendo que las partículas se muevan hacia adelante y hacia atrás. El biomarcador que se va a medir se une temporalmente a moléculas adhesivas específicas que se fijan tanto a las partículas como a la placa. Cuando una molécula de biomarcador se adhiere tanto a una partícula que se mueve como a la placa, la partícula de repente se adhiere, lo que reduce en gran medida su movilidad, hasta que el biomarcador se libera nuevamente.

La movilidad de las partículas, que se acoplan al cristal transparente, podría ser observado fácilmente por los investigadores con luz. Han dado a su tecnología el nombre BPM:Monitoreo de biomarcadores basado en la detección de movilidad de partículas. Cada vez que una partícula que se mueve de repente se mueve menos, y luego mas, Se ha observado una molécula de biomarcador. El número de estos eventos por minuto revela la concentración del biomarcador en el líquido con un alto grado de sensibilidad.

La belleza de la tecnología del sensor BPM es que tiene precisión digital, y que se pueden controlar tanto los aumentos como las disminuciones en la concentración de biomarcadores a lo largo del tiempo. La técnica se ha demostrado ahora para el seguimiento de proteínas y ADN. La tecnología es ampliamente aplicable, porque se dispone de moléculas de adhesión adecuadas para casi todos los biomarcadores.

Esta flexibilidad, combinado con la sensibilidad y la miniaturización esperada de la tecnología, significa que Prins y sus colegas investigadores tienen grandes expectativas de futuro para su tecnología. "Anticipamos que de esto surgirá una clase completamente nueva de sensores para el monitoreo de biomarcadores, "dice el profesor, por lo que está creando una empresa emergente que desarrollará sensores y aplicaciones prácticas. Una de las posibilidades es conectar un sensor a un catéter con el que se puede monitorizar con precisión a los pacientes en el quirófano o en la unidad de cuidados intensivos. Además de las aplicaciones médicas, Prins también cree que existen posibilidades para monitorear biomoléculas en procesos industriales y purificación de agua.