Los químicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) han desarrollado un nuevo método para el análisis de proteínas en paralelo, es decir, en principio, capaz de identificar cientos o incluso miles de proteínas diferentes. Podría usarse para detectar la presencia de virus e identificar su tipo en muestras diminutas. Al mismo tiempo, es muy rentable y rápido.

"Vemos posibles aplicaciones de esta técnica en medicina, donde podría usarse, por ejemplo, para el diagnóstico rápido de una amplia gama de enfermedades. Sería casi tan fácil de usar como una tira de prueba de embarazo, ", dijo el profesor Carsten Sönnichsen del Instituto de Química Física. La prueba consiste en colocar una pequeña gota de sangre, saliva, u otro fluido corporal en una pequeña tira reactiva, que luego se coloca en un dispositivo desarrollado en el Instituto de Química Física JGU. Este dispositivo es capaz de identificar las proteínas específicas en el fluido y, por tanto, permite diferenciar de forma rápida y fiable entre microorganismos inofensivos y patógenos peligrosos.

Para detectar las muchas sustancias diferentes presentes en una pequeña muestra, los sensores deben ser lo más pequeños posible, preferiblemente del tamaño de nanopartículas. El equipo de científicos de Sönnichsen ha diseñado un sensor no más grande que la cabeza de un alfiler, pero capaz de realizar cien pruebas individuales diferentes en una superficie de solo una décima de milímetro cuadrado de área. Las 'tiras reactivas' consisten en tubos capilares de vidrio que tienen nanopartículas de oro como elementos sensores en sus superficies internas. "Primero preparamos nuestras nanopartículas usando hebras cortas de ADN, cada uno de los cuales se une a un tipo específico de proteína, "explicó Janak Prasad, quien desarrolló el método de funcionalización. Cuando una proteína se acopla con una de estas cadenas especiales de ADN, llamados aptámeros, la nanopartícula correspondiente cambia de color. Los cambios de color se pueden detectar con la ayuda de un espectrómetro. Para este propósito, Los tubos capilares se colocan bajo un microscopio diseñado, construido, y provisto del software necesario por parte del equipo de químicos de Mainz.

"Demostramos un nuevo enfoque para un ensayo multiplexado que detecta múltiples proteínas simultáneamente al dejar que un fluido fluya a través de las nano-varillas de oro colocadas al azar, "explicó Christina Rosman, primer autor del estudio. El equipo del Instituto de Química Física de JGU utilizó cuatro proteínas diana diferentes para demostrar la viabilidad del nuevo concepto, su capacidad para detectar concentraciones en el rango nanomolar, y la posibilidad de reciclar los sensores para más de un análisis. "Vemos el potencial de extender nuestro método a la detección simultánea de cientos o incluso miles de diferentes sustancias objetivo, "afirman los autores en su artículo publicado en la edición de junio de 2013 de la revista Nano letras . La producción en serie a bajo costo de los sensores es factible si se utilizan métodos avanzados de nanofabricación, como la nanoimpresión o el atrapamiento óptico.

Hay múltiples aplicaciones posibles de una prueba para múltiples objetivos en un solo procedimiento. Los médicos podrían utilizar directamente los sensores de bajo costo en sus consultorios para detectar y discriminar varios tipos de virus de la gripe con los que sus pacientes podrían estar infectados. Además, la técnica también sería adecuada para detectar la presencia de toxinas en el medio ambiente o en los alimentos, particularmente en líquidos como leche o comida para bebés, o la presencia de dopaje u otras drogas ilícitas.