Los investigadores de Skoltech y sus colegas de Rusia e Israel han ideado un nuevo método simple y económico de analizar muestras biológicas líquidas que se puede desarrollar aún más para trabajar en entornos clínicos, incluidas las pruebas en tiempo real durante la cirugía. El artículo fue publicado en la revista Luz:ciencia y aplicaciones .

El método más común de pruebas de diagnóstico en tiempo real para muestras biológicas (como orina o saliva) que se utiliza en el sistema de salud. sensores ópticos sin etiquetas, son muy sensibles, pero esa sensibilidad tiene un costo en términos de tiempo y recursos. Buscando una alternativa más eficiente, el equipo de investigación, coordinado por el profesor Dmitry Gorin del Centro de Fotónica y Materiales Cuánticos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo (Skoltech) y el Dr. Roman Noskov de la Universidad de Tel Aviv, recurrió a los datos que estos sensores normalmente ignoran:la dispersión óptica del índice de refracción de una muestra que puede actuar como una especie de huella dactilar para rastrear los cambios en su composición.

Introdujeron el concepto de detección óptica multiespectral en fibra (IMOS) para muestras biológicas líquidas tanto en modo estático como en tiempo real. Según el equipo, este método de detección es preciso, confiable y muy sensible a las impurezas en la muestra, lo que puede hacer que sea útil tanto para fines de diagnóstico como para simulaciones en tiempo real de varios procesos biológicos.

Fibra óptica microestructurada de núcleo hueco (HC-MOF), un tipo particular de fibra óptica que confina la luz dentro de un núcleo hueco rodeado por un revestimiento microestructurado, está en el corazón del nuevo enfoque de detección. El líquido atraviesa las cámaras de la fibra. y los cambios espectrales de máximos y mínimos en el espectro de transmisión de HC-MOF se interpretan como señales sobre la composición química de la muestra. Sin necesidad de cavidad externa o interferómetro, el sistema de detección es fácil y económico de producir.

Los investigadores probaron su rendimiento en la concentración de albúmina de suero bovino (BSA), que se usa comúnmente en tales experimentos, disuelto en agua y en una solución salina tamponada con fosfato. La resolución que pudieron mostrar consistentemente en varios experimentos fue equivalente a 1 gramo de BSA en un litro de líquido, cerca de la precisión de las pruebas de albúmina estándar y potencialmente satisface las necesidades clínicas.

"Nuestro concepto puede considerarse una plataforma para el análisis intraoperatorio de biomarcadores de diferentes tipos. Para ello, necesitamos probarlo en otros bioanalitos y modificar aún más la fibra de núcleo hueco para aumentar la especificidad. Los ensayos futuros de estos dispositivos en el punto de atención servirán como el primer paso para la realización del verdadero enfoque de `` banco a la cabecera de la cama ''. "Notas Gorin.

"La detección óptica multiespectral en fibra abre nuevos horizontes en barato, y análisis confiable de sangre y otros líquidos corporales en tiempo real que es importante para el diagnóstico oportuno de diversas enfermedades y condiciones anormales, ", Añade Noskov.

El equipo planea continuar su investigación para aumentar la especificidad y la sensibilidad de este enfoque. Van a presentar una solicitud de patente y buscar socios industriales e inversores interesados ​​en desarrollar dispositivos clínicos basados ​​en este tipo de sensor.