(PhysOrg.com) - Rohit Bhargava, de la Universidad de Illinois, ha creado una nueva e intrigante clase de sondas moleculares para la investigación biomédica llamadas nanoLAMP. A diferencia de la mayoría de las sondas utilizadas en biomedicina u otros tipos de investigación, no requieren tintes ni fluorescencia, pero como una lámpara de casa ordinaria, necesitan un interruptor de luz para iluminar el mundo molecular.

Bhargava y sus colaboradores desarrollaron las nanoLAMP, que son las siglas de Nano-Layered Metal-dieléctric Particles, para resolver un problema en la investigación biomédica:la incapacidad de medir múltiples moléculas simultáneamente con un alto grado de precisión y confiabilidad.

"Este método, en principio, nos permitirá obtener imágenes de cientos de especies moleculares cuantitativamente desde una sola molécula hasta cualquier límite, ”Dijo Bhargava.

Además, Se pueden incrustar diferentes moléculas informadoras en las nanoLAMP, proporcionando la capacidad de obtener resultados diferentes y otra razón por la que las sondas tienen un potencial tan grande para su uso en la investigación biomédica, especialmente para fines de obtención de imágenes biomédicas.

“Tenemos una capacidad casi ilimitada con este diseño para colocar cualquier molécula y usarla como marcador, ”Dijo Bhargava, investigador del Instituto Beckman de Illinois. "No necesitamos que sea un tinte o una molécula fluorescente, pero solo necesito cambiar la estructura molecular del reportero ".

El grupo de Bhargava publicó el primer artículo sobre el método el 3 de agosto de Edición de 2010 de la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . El nuevo método toma una técnica espectroscópica existente llamada dispersión Raman mejorada en la superficie (SERS) y utiliza partículas dieléctricas de metal en nanocapas que se iluminan cuando se exponen a la luz láser.

Bhargava dijo que el aspecto innovador de este método es que puede superar las deficiencias encontradas en SERS a través del diseño de la estructura a nanoescala de las LAMP utilizando la teoría electromagnética clásica y estrategias informáticas avanzadas.

Las nanoLAMPS fueron creadas con un concéntrico único, Estructura de múltiples capas que permite ajustar el campo eléctrico que rodea a una molécula. Aplicaron la teoría electromagnética fundamental para predecir el campo eléctrico, luego usó algoritmos y la potencia informática del Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación (NCSA) en Illinois para optimizar las estructuras para la mejora de Raman.

“Es un diseño inteligente de nanoestructuras basado en la física fundamental, ”Dijo Bhargava.

Las nanoLAMPS también tienen la ventaja de eliminar los efectos químicos observados con las técnicas de mejora de SERS, permitiendo un modelado más preciso.

“La parte única de este artículo es que ignoramos por completo la mejora química al desacoplar la molécula de la superficie, ”Dijo Bhargava. "En lugar de, incrustamos la molécula en la capa dieléctrica entre las capas de metal. Como consecuencia, muy, muy pocas moléculas están realmente cerca de la superficie; todos están en la capa dieléctrica. Eso significa que podemos eliminar por completo el efecto químico y solo confiar en el efecto electromagnético para mejorarlo ".

Las nanoLAMP tienen un enlace de reconocimiento que conecta la molécula objetivo a la multi-capa, estructura similar a una cebolla que contiene la molécula informadora. Se utiliza una luz láser para excitar las nanopartículas y adquirir señales de la molécula objetivo. Las nanoLAMP pueden producir mediciones cuantitativas de una sola molécula o de cientos de moléculas, y de múltiples especies. Las partículas utilizadas están diseñadas para ser estables y no se descomponen con el tiempo, y en ellos se pueden utilizar diferentes metales o incluso tintes.

"Es una plataforma increíblemente flexible, ”Dijo Bhargava. “Te permite obtener imágenes de cualquier especie molecular, presenta muchas rutas para la fabricación, y puedes poner el tinte que quieras, cualquier reportero, usa casi cualquier metal que te guste ".

Bhargava dijo que el acrónimo LAMPs es apropiado.

"Las lámparas iluminan el camino para" ver "moléculas y la capacidad está siempre encendida, pero tienes que golpearlo con un rayo de luz para obtener una respuesta, " él dijo. "Es como accionar un interruptor cuando se le ilumina con un láser".