Investigadores del centro de investigación en nanotecnología Imec (Bélgica) han demostrado biosensores basados ​​en geometrías de nanoestructuras novedosas que aumentan la sensibilidad y permiten detectar concentraciones extremadamente bajas de marcadores de enfermedades específicas. Esto allana el camino para el diagnóstico temprano de, por ejemplo, cáncer mediante la detección de bajas densidades de marcadores de cáncer en muestras de sangre humana.

Las nanopartículas funcionalizadas pueden identificar y medir concentraciones extremadamente bajas de moléculas específicas. Permiten la realización de sistemas de diagnóstico con mayor sensibilidad, especificidad y confiabilidad que dan como resultado una atención médica mejor y más rentable. Y, yendo un paso más allá, las nanopartículas funcionalizadas pueden ayudar a tratar enfermedades, destruyendo las células enfermas a las que se unen las nanopartículas.

Imec tiene como objetivo desarrollar sistemas de biosensores que exploten un fenómeno conocido como resonancia de plasmón superficial localizado en nanoestructuras de metales nobles (por ejemplo, oro y plata). Los biosensores se basan en la detección óptica de un cambio en la respuesta espectral de las nanoestructuras al unirse a un marcador de enfermedad. La sensibilidad de detección se puede aumentar cambiando la morfología y el tamaño de las nanoestructuras de metales nobles.

El sistema de biosensor es económico y fácilmente ampliable a biosensores multiparamétricos. Imec presenta hoy nanoestructuras de oro de simetría rota que combinan nanorings con nanodiscos. La combinación de diferentes nanoestructuras en estrecha proximidad permite la ingeniería detallada de la resonancia de plasmón de las nanoestructuras. Más específicamente, imec apuntó a una optimización tanto del ancho del pico de resonancia como del cambio de resonancia al unirse el marcador de la enfermedad. Con respecto a estos parámetros, las nuevas geometrías superan claramente a las nanoesferas tradicionales. Por lo tanto, son más adecuados para uso práctico en sistemas de biosensores sensibles.

“Con nuestra investigación bio-nano, Nuestro objetivo es desempeñar un papel importante en el desarrollo de potentes diagnósticos y terapias sanitarias. Trabajamos en instrumentos innovadores para apoyar la investigación de enfermedades y buscamos tecnologías portátiles que puedan diagnosticar enfermedades en una etapa temprana. Queremos ayudar a la industria farmacéutica y de diagnóstico con instrumentos para desarrollar pruebas de diagnóstico y terapias de manera más eficiente ”. dijo el profesor Liesbet Lagae, director del programa HUMAN ++ sobre tecnología de interfaz biomolecular.

Algunos de estos resultados se lograron en colaboración con la Universidad Católica de Lovaina (Lovaina, Bélgica), Colegio Imperial de Londres, Reino Unido) y Rice University (Houston, Texas).