Con sede en el Instituto de Química de la Academia de Ciencias de Eslovaquia, La investigación de Ján Tkáč combina los glicómicos, el estudio de los azúcares en los organismos, con sensores de biochip basados ​​en nanopartículas y nanotubos. La complejidad de las moléculas de azúcar, él dice, hasta ahora ha frenado el desarrollo de glicomicos, pero hoy es uno de los campos científicos de más rápido desarrollo.

"Esta es una investigación vital, ya que existe una creciente evidencia de la importancia de los glucanos en muchos aspectos de la fisiología y patología celular, "explica el Dr. Tkáč." Aquí en el Instituto estamos muy satisfechos con el premio ERC porque, después de la bienvenida a la inversión de la UE en infraestructura, esta beca de cinco años para investigaciones pioneras nos brinda la estabilidad a largo plazo que necesitamos para desarrollar nuestro equipo de jóvenes investigadores y lograr la excelencia real en glicomicos ". El Dr. Tkáč emplea actualmente a cuatro estudiantes de doctorado y un postdoctorado en su equipo de investigación. con el apoyo de su beca ERC.

Biochips para alerta temprana

En el proyecto ELENA, El equipo de Ján Tkáč está desarrollando biochips innovadores que pueden detectar cambios en la 'glicosilación', de glucanos unidos a una proteína u otras moléculas orgánicas, y que puede indicar enfermedades como el cáncer. Un biochip típico de ELENA comienza con un sustrato de vidrio dorado. Luego, las nanopartículas se depositan sobre la superficie de oro, seguido de una capa de lectina (una proteína que reconoce glicanos). Finalmente, se deposita una capa de glicoproteína sobre la lectina después de la incubación con una muestra. Las interacciones entre las capas de lectina y glicoproteína se pueden detectar mediante cambios en la resistividad eléctrica del conjunto del biochip. "La importancia de las nanopartículas es su tamaño, "explica el Dr. Tkáč, "son lo suficientemente pequeños para que podamos estudiar las interacciones a nivel celular y molecular y ofrecen límites de detección muy mejorados".

"En efecto, Los primeros nano-biochips de ELENA están demostrando ser más sensibles por factores que van de 1 millón a mil millones en comparación con los biochips fluorescentes de última generación. Podemos contraer enfermedades antes, con la posibilidad de tratarlos con mayor eficacia en el futuro, ", dice." Y una alta sensibilidad significa que los biochips pueden ser pequeños, lo que abre posibilidades para mediciones in vivo, con la perspectiva de colocar el biochip en el paciente. Esta tecnología ofrece mucho en la lucha contra enfermedades que se disfrazan bien, como varias formas de cánceres, lo que dificulta que las células de nuestro cuerpo lo detecten y combatan ".

Así como más rápido, detección más sensible, ELENA también apunta a nano-biochips que sean más precisos. Los métodos de laboratorio actuales utilizan "etiquetas" para ayudar a detectar interacciones, como los tintes fluorescentes. Pero tales 'etiquetas' pueden influir en el entorno local y las propiedades de las moléculas de proteínas y glucanos, lo que conduce a resultados falsos en algunos casos. "Al rastrear las interacciones midiendo los cambios en la resistividad eléctrica, nuestra tecnología es "sin etiquetas". Para que podamos preservar una forma de interacción mucho más natural, más cerca de eso en el organismo, lo que hará que nuestras mediciones y diagnósticos no solo sean más rápidos y sensibles sino también más precisos, "explica el Dr. Tkáč.

En lo que respecta al entorno de investigación en Eslovaquia, está mejorando debido a la presencia de infraestructura de clase mundial, él dice, y cree que esto, en combinación con las subvenciones ERC, puede reducir la fuga de cerebros y atraer a personas altamente cualificadas para hacer ciencia en Eslovaquia.