En diagnóstico clínico, Es fundamental monitorear las biomoléculas de una manera simple, forma rápida y sensible. Los médicos controlan con mayor frecuencia los anticuerpos porque estas pequeñas proteínas se unen a los antígenos, o sustancias extrañas, nos enfrentamos todos los días. La mayoría de las biomoléculas, sin embargo, tienen características de carga complicadas, y la respuesta del sensor de los sistemas de nanotubos de carbono convencionales puede ser errática. Un equipo en Japón reveló recientemente cómo funcionan estos sistemas y propuso cambios para mejorar drásticamente la detección de biomoléculas. Informan sus hallazgos en el Revista de física aplicada .

Estos investigadores demostraron una nueva técnica para detectar, miden y analizan biomoléculas con distribuciones de carga no homogéneas ajustando la solución en la que controlan la biomolécula. Utilizaron transistores de película delgada de nanotubos de carbono (CNT-TFT) para concentrarse en la cantidad precisa de una biomolécula específica en una muestra.

Los biosensores CNT-TFT utilizan receptores de anticuerpos inmunes llamados aptámeros para detectar la carga eléctrica neta de la parte de la molécula diana. Después de que los científicos identifican una molécula, se hace un anticuerpo para adherirse a él en solución. Ese anticuerpo luego se conecta a un aptámero en una película delgada de nanotubos de carbono que convierte la conexión en una señal eléctrica para la detección del sensor. Con esta respuesta mejorada del sensor, los investigadores pueden determinar la longitud de Debye, o la distancia entre una carga puntual y la molécula, para trazar un mapa de las distribuciones desiguales de carga de una molécula.

El grupo descubrió que tenían que observar cómo se distribuían las cargas cerca de la superficie de una molécula para comprender el complicado comportamiento de la señal del sensor. "A pesar de ser la misma molécula objetivo, las polaridades de la respuesta del sensor son completamente diferentes de positivas o negativas, "dijo Ryota Negishi, un autor en el papel.

"Logramos la mejora del rango dinámico mediante el uso de una baja concentración de solución tampón, "Dijo Negishi." Como resultado, aclaramos el mecanismo de respuesta complicada del sensor que no se ha aclarado en informes anteriores ".

Muchas características diferentes de un experimento pueden afectar la longitud de Debye de una molécula, por lo que estos resultados son prometedores para controlar aún más los sensores y modificar su rango dinámico.

Próximo, Negishi y sus colegas esperan encontrar una manera de utilizar sus hallazgos en escenarios más reales. "Para una aplicación práctica, es esencial desarrollar una tecnología de detección que pueda detectarse en condiciones de alta concentración cerca de la sangre ".