Las nanopartículas conectadas a los anticuerpos son luminiscentes en dos rangos espectrales. Esto permite comprobar la ocupación homogénea del electrodo sensor. Crédito:Fraunhofer ISC / Ingo Peters
Se está desarrollando un nuevo método de prueba para detectar el cáncer poco después de que se haya formado el tumor. Identificará sustancias características en la sangre que acompañan a un determinado tipo de tumor. Los primeros pasos en el desarrollo ya se han completado.
Cuanto antes el médico encuentre el tumor, mayores serán las posibilidades de recuperación del paciente. Un nuevo método de prueba tiene como objetivo detectar la enfermedad en sus etapas iniciales. La tecnología se basa en un chip de microfluidos con diminutos canales por los que circula una muestra de sangre del paciente. El chip rastrea proteínas marcadoras que son indicativas de cáncer. La concentración medida del marcador tumoral en la sangre ayudará a los médicos a diagnosticar la enfermedad en una etapa temprana. Ya existen sistemas de prueba similares, pero sus mediciones no son muy precisas y solo pueden detectar moléculas que están presentes en la sangre en grandes cantidades. Y lo que es más, las pruebas deben realizarse en un laboratorio, lo cual requiere mucho tiempo y es costoso.
Un proyecto financiado por el Ministerio de Educación e Investigación de Alemania y coordinado por Fraunhofer FIT tiene como objetivo mejorar las cosas. Las nanopartículas biofuncionalizadas desarrolladas por científicos de investigación en el Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicatos ISC en Würzburg son el elemento clave en el nuevo sensor.
"Hemos mejorado el límite de detección en comparación con el estado actual de la técnica en un factor de cien, "explica el Dr. Jörn Probst, Responsable de la Unidad de Negocio Life Science del ISC. "Mientras que anteriormente se necesitaban cien moléculas en una cierta cantidad de sangre para detectar marcadores tumorales, ahora solo necesitamos uno. Esto significa que las enfermedades pueden diagnosticarse mucho antes que con los métodos actuales ".
Pero, ¿cómo registra el biosensor integrado en el chip las pocas biomoléculas que nadan en la sangre que son indicativas de una determinada enfermedad? "Hemos colocado nanopartículas ocupadas por anticuerpos en el electrodo sensor que extraen las proteínas relevantes. Para ello, Bombeamos repetidamente la sangre a través de la superficie del electrodo. Como con un río, el flujo es más rápido en el medio del canal y el agua corre más lentamente cerca de la orilla. Por lo tanto, hemos creado una especie de caña de pescar con nanopartículas que registra los anticuerpos en el medio del flujo sanguíneo por donde nadan la mayoría de las proteínas por unidad de tiempo ". Si un anticuerpo atrapa la proteína correspondiente, un marcador tumoral, la distribución de la carga eléctrica cambia y esto es recogido por el electrodo.
Los grupos de investigadores están desarrollando ahora un primer demostrador que combina cuatro biosensores independientes sensibles a una sola molécula. Los expertos también están trabajando en la detección simultánea de varios marcadores tumorales, lo que aumentará la claridad de las pruebas. El sistema estará listo para ingresar al mercado dentro de unos años.