El Dr. Park y sus colegas informan sobre un nuevo protocolo de biodetección basado en el seguimiento de los cambios en la transmitancia óptica de una solución que contiene cadenas autoensambladas de perlas magnéticas funcionalizadas que giran mediante un campo magnético externo.

La biodetección basada en la detección de etiquetas magnéticas ofrece una protocolo sensible y económico para diagnósticos médicos en el lugar de atención, donde se utilizan sensores magnetorresitivos para detectar perlas magnéticas inmovilizadas sobre sustratos mediante procesos de biorreconocimiento.

Sin embargo, Este enfoque requiere múltiples pasos:inmovilización de moléculas de sonda, lavado para eliminar la unión no específica, y así sucesivamente:restricciones que limitan la sensibilidad, velocidad y costo, y, en última instancia, el tamaño del sistema.

En un enfoque alternativo, Sang Yoon Park en el Instituto de Investigación Interdisciplinaria Inspirada en Electrónica (EIIRIS), Toyohashi Tech y colegas del Instituto de Tecnología de Tokio, informe sobre un nuevo protocolo de biosensores basado en el seguimiento de los cambios en la transmitancia óptica de una solución que contiene cadenas autoensambladas de perlas magnéticas funcionalizadas que se rotan mediante un campo magnético externo. En tono rimbombante, este método llamado homogéneo es rápido, altamente sensible en un amplio rango de concentración y no requiere sustratos ni sensores magnéticos.

Las longitudes de las cadenas de perlas magnéticas biotiniladas que giran en una solución aumentaron con la adición de biomoléculas complementarias (avidina) a la solución, y lo más importante, el aumento de la longitud de la cadena estaba directamente relacionado con la concentración de avidina añadida a la solución. Este cambio en la longitud de las cadenas se midió con alta precisión monitoreando los cambios en la transmisión óptica de las cadenas giratorias en la solución. Notablemente, La transmitancia óptica a través de la solución dependía de las longitudes de las cadenas giratorias, que a su vez estaba relacionado con la concentración de moléculas de avidina agregadas a la solución.

La configuración experimental constaba de tres componentes simples:una fuente de luz de un haz blanco no polarizado, una cubeta que contiene una solución de perlas magnéticas funcionalizadas, y un espectrómetro compacto. Las perlas magnéticas biotiniladas utilizadas por los investigadores tenían un diámetro de 250 nm, y consistía en partículas superparamagnéticas incrustadas en una matriz de polímero. La superficie del polímero se cubrió con biomoléculas de biotina y se midió la concentración de avidina añadida a la solución aplicando un campo magnético giratorio a la cubeta y controlando la transmisión óptica de la solución cuando se añadió la molécula diana (avidina) a la solución.

En 30 segundos los investigadores determinaron cuantitativamente la concentración de avidina agregada a la solución con una sensibilidad de 100 pM y un rango dinámico de al menos cuatro órdenes de magnitud. Este protocolo es un altamente sensible, Medios económicos y homogéneos para cuantificar los procesos de biorreconocimiento.