(Phys.org) - Los investigadores han creado un biosensor ultrasensible que podría abrir nuevas oportunidades para la detección temprana del cáncer y la "medicina personalizada" adaptada a la bioquímica específica de cada paciente.

El dispositivo, que podría ser varios cientos de veces más sensible que otros biosensores, combina los atributos de dos tipos de sensores claramente diferentes, dijo Muhammad A. Alam, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Purdue.

"Individualmente, Ambos tipos de biosensores tienen una sensibilidad limitada, pero cuando combinas los dos obtienes algo que es mejor que cualquiera, " él dijo.

Los hallazgos se detallan en un documento que aparece el lunes (14 de mayo) en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . El documento fue escrito por el estudiante graduado de Purdue, Ankit Jain, Alam y Pradeep R. Nair, un ex estudiante de doctorado de Purdue que ahora es miembro de la facultad en el Instituto Indio de Tecnología, Bombay.

El dispositivo, llamado biosensor Flexure-FET, combina un sensor mecánico, que identifica una biomolécula en función de su masa o tamaño, con un sensor eléctrico que identifica moléculas en función de su carga eléctrica. El nuevo sensor detecta biomoléculas cargadas y no cargadas, permitiendo una gama más amplia de aplicaciones que cualquier tipo de sensor por sí solo.

El sensor tiene dos aplicaciones potenciales:medicina personalizada, en el que se registra un inventario de proteínas y ADN para que los pacientes individuales tomen decisiones de diagnóstico y tratamiento más precisas; y la detección precoz del cáncer y otras enfermedades.

En el diagnóstico temprano del cáncer, el sensor permite la detección de pequeñas cantidades de fragmentos de ADN y proteínas deformadas por el cáncer mucho antes de que la enfermedad sea visible mediante imágenes u otros métodos, Dijo Alam.

La parte mecánica del sensor es un voladizo vibrante, una astilla de silicio que se asemeja a un pequeño trampolín. Ubicado debajo del voladizo hay un transistor, que es la parte eléctrica del sensor.

En otros biosensores mecánicos, un láser mide la frecuencia de vibración o la desviación del voladizo, que cambia dependiendo del tipo de biomolécula que aterriza en el voladizo. En lugar de usar un láser, el nuevo sensor usa el transistor para medir la vibración o deflexión.

El sensor maximiza la sensibilidad colocando tanto el voladizo como el transistor en una "polarización". El voladizo está sesgado utilizando un campo eléctrico para tirar de él hacia abajo como con una cuerda invisible.

"Este pre-doblado aumenta la sensibilidad significativamente, "Dijo Jain.

El transistor se polariza aplicando un voltaje, maximizando su rendimiento también.

"Puede hacer que el dispositivo sea sensible a casi cualquier molécula siempre que configure el sensor correctamente, "Dijo Alam.

Una innovación clave es la eliminación de un componente llamado "electrodo de referencia, "que es necesario para los biosensores eléctricos convencionales pero no se puede miniaturizar, limitando las aplicaciones prácticas.

"La eliminación de la necesidad de un electrodo de referencia permite la miniaturización y la hace factible a bajo costo, aplicaciones en el punto de atención en consultorios médicos, "Dijo Alam.

Se ha presentado una solicitud de patente estadounidense por el concepto.