Los desequilibrios crónicos de hierro (tener muy poco o demasiado hierro en la sangre) pueden provocar afecciones médicas que van desde anemia y hemocromatosis hasta enfermedades más graves, como el cáncer, Enfermedad de Parkinson y enfermedad de Alzheimer.

La hemocromatosis es una de las enfermedades hereditarias más comunes de Australia y la Oficina de Estadísticas de Australia estima aproximadamente 780, 000 personas viven con anemia.

Facultad de Ingeniería Biomédica Ph.D. candidato y embajador estudiantil del Sydney Nano Institute, Pooria Lesani, quien está realizando sus estudios bajo la supervisión del profesor Hala Zreiqat y el Dr. Zufu Lu, ha desarrollado una bio-sonda multipropósito a nanoescala que permite a los investigadores monitorear con precisión los trastornos del hierro en las células, tejido, y fluidos corporales tan pequeños como 1/1000 de milimol.

La prueba es más sensible y específica que las pruebas de sangre que se utilizan actualmente para detectar trastornos del hierro. que comienzan en muy bajo, concentraciones a nivel celular.

Utilizando una novedosa tecnología de biosonda fluorescente basada en carbono, la prueba, que implica inyecciones subcutáneas o intravenosas no invasivas, permite un diagnóstico más preciso de la enfermedad antes de la aparición de los síntomas, permitiendo potencialmente el tratamiento temprano y la prevención de enfermedades más graves.

"Más del 30% de la población mundial vive con un desequilibrio de hierro, que con el tiempo puede provocar ciertas formas de cáncer, así como la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer, ", dijo el Sr. Lesani de la Unidad de Investigación de Biomateriales e Ingeniería de Tejidos y del Centro ARC de Bioingeniería Innovadora.

"Los métodos de prueba actuales pueden ser complejos y llevar mucho tiempo. Para contrarrestar esto, y permitir la detección precoz de enfermedades graves, Hemos desarrollado una técnica de prueba cutánea hipersensible y rentable para detectar hierro en las células y tejidos del cuerpo.

"Nuestras pruebas más recientes demostraron una detección rápida de iones de hierro libres con una sensibilidad notablemente alta. El hierro podría detectarse en concentraciones en el rango de partes por mil millones, una tasa diez veces menor que las nano-sondas anteriores.

"Nuestro sensor es multifuncional y podría aplicarse a imágenes de tejido profundo, que implica una pequeña sonda que puede visualizar la estructura de tejidos biológicos complejos y andamios sintéticos ".

Probado en piel de cerdo, la nanoprobe superó las técnicas actuales para la obtención de imágenes de tejidos profundos, y tejido biológico rápidamente penetrado a profundidades de 280 micrómetros y permaneció detectable a profundidades de hasta 3, 000 micrómetros, unos tres milímetros, de tejido sintético.

El equipo tiene como objetivo probar la nanoprobe en modelos animales más grandes, así como investigar otras formas en las que se puede utilizar para determinar la estructura de tejidos biológicos complejos.

Esperamos integrar la nanoprobe en un sistema de detección de "laboratorio en un chip", un portátil, herramienta de análisis de sangre de diagnóstico que podría permitir a los médicos controlar de forma remota la salud de sus pacientes.

"Los sistemas Lab-on-a-chip son relativamente simples de operar y solo requieren pequeñas muestras de volumen de sangre del paciente para obtener una visión precisa de los posibles trastornos de iones férricos en el cuerpo, ayudar a la intervención temprana y la prevención de enfermedades, " él dijo.

Los nanosensores también se pueden fabricar a partir de productos de desecho agrícolas y petroquímicos, permitiendo un bajo costo, fabricación sostenible.