(Phys.org) —La detección extremadamente temprana de cánceres y otras enfermedades está en el horizonte con un nanodispositivo supersensible que se está desarrollando en la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH) en colaboración con la Escuela Conjunta de Nanociencia y Nanoingeniería (JSNN) en Greensboro, CAROLINA DEL NORTE.

El dispositivo está listo para empaquetarlo en una unidad del tamaño de una lonchera que, en última instancia, puede usar una aplicación de teléfono celular para proporcionar los resultados de la prueba.

"Estamos enviando solicitudes de subvenciones con nuestro colaborador, el Dr. Jianjun Wei, profesor asociado de la JSNN, a los Institutos Nacionales de Salud para financiar nuestro futuro trabajo de integración, "dice el Dr. Yongbin Lin, un científico investigador en el Centro de Nano y Micro Dispositivos de la UAH que ha estado trabajando en el nanodispositivo en el núcleo de la unidad de diagnóstico durante aproximadamente cinco años. "En el futuro, haremos una integración del sistema con todo lo que hay dentro de una caja. Si obtenemos apoyo financiero, Creo que dentro de tres a cinco años se puede realizar ".

La sensibilidad del equipo es prometedora para detectar el cáncer en una etapa muy temprana. incluso cuando está en el nivel del pequeño grupo de células, dice el Dr. Lin. "En esa etapa, es más fácil de tratar ".

Una de esas pruebas detecta niveles mínimos de interleucina-6 (IL-6) en el torrente sanguíneo. La IL-6 es secretada por las células T y los macrófagos del cuerpo para estimular las respuestas inflamatorias e inmunes.

"Si tienes cáncer, entonces aumentará su nivel básico de IL-6, "El Dr. Lin dice." Muchos cánceres tienen vínculos con IL-6 ". El aumento de IL-6 también podría indicar inflamación que indica la presencia de otras afecciones. Los científicos también están desarrollando pruebas para el antígeno prostático específico, un indicador de cáncer de próstata, pero el dispositivo podría calibrarse para probar cualquier biomarcador de antígeno proteico.

Una vez empaquetado, el dispositivo portátil será ideal para uso en el punto de atención, El Dr. Lin dice:proporcionando resultados rápidos sin la necesidad de un laboratorio de pruebas.

"No tenemos que enviar su muestra de sangre a ninguna parte. Simplemente la llevamos a su cama".

Especialmente sería una bendición para los países que tienen instalaciones y presupuestos médicos limitados, él dice, donde el equipo de prueba podría ser valioso para combatir brotes de enfermedades como el virus del Ébola en África Occidental.

"Esto podría funcionar en esa situación, "Dice el Dr. Lin." Tendríamos que encontrar un antígeno específico para ese virus ".

Una nanonda de 125 micrones de diámetro con nanopuntos de oro en un núcleo de fibra de 4 micrones se encuentra en el corazón de la máquina.

Cada nanodoto de oro parece un disco y tiene 160 nanómetros de diámetro, dice el Dr. Lin. Eso es demasiado pequeño para que lo vea el ojo humano; de hecho, la nanosensda debe ensamblarse utilizando un microscopio electrónico. La sonda está recubierta con un enlace bioquímico para que los anticuerpos específicos para la prueba en particular se adhieran a ella.

"Usamos cada anticuerpo porque tiene la capacidad de unirse a sus antígenos específicos. Una vez que el anticuerpo se une a él, podemos probar la cantidad de antígenos presentes, "Dice el Dr. Lin. Esa prueba se basa en la refracción de la luz de los antígenos unidos a los anticuerpos en la nanonda.

"Las propiedades de las nanopartículas le darán un cambio de resonancia en una reacción de unión biológica, "Dice el Dr. Lin. La hebra de fibra óptica en la que están conectados los sensores dirige las ondas de luz resultantes a un espectrómetro y una computadora determina el resultado de la prueba.

"Es una medicina personalizada, pero también una forma de medicina preventiva, "dice Taylor Bono, un estudiante de último año de la UAH de Madison que está siguiendo una carrera médica y ha ayudado con la investigación.

Hasta que se financie el trabajo de empaquetado e integración, el equipo de prueba se encuentra en la esquina de un banco de trabajo en un laboratorio en el Edificio de Óptica de la UAH. Las primeras pruebas consistieron en identificar perfiles de ADN antes de que la investigación se convirtiera en antígenos.

Bono hizo algunos de los primeros trabajos de prueba de sensibilidad junto con Molly Sanders de Huntsville, senior UAH, quien es una estudiante que trabaja simultáneamente en su maestría en biología como parte del Programa Conjunto de Maestría de Pregrado (JUMP) de la UAH.

"Aunque no estaba familiarizado con la física, Podría ayudar con el lado biológico. Nunca hubiera sabido nada de esto si no hubiera tenido esta oportunidad, ", dice Sanders. Los dos trabajaron juntos en 2013 con soluciones de antígeno prostático específico para determinar la sensibilidad del dispositivo. Sanders es el autor principal y Bono es el autor de un artículo sobre esta investigación.

"El aspecto más importante del dispositivo desde el punto de vista médico es que puede detectar niveles traza de biomarcadores de cáncer en la sangre, "Dice Sanders.

El trabajo de laboratorio ahora es responsabilidad de la estudiante de secundaria de la UAH, Savannah Kaye, del Líbano, Penn. "Pruebo la punta de la nanosensda en dos soluciones diferentes para ver si los anticuerpos se adhieren a ella, " ella dice.

Vicepresidente Asociado de Investigación de la UAH Dr. Robert Lindquist, el ex director del Centro de Óptica Aplicada, fue uno de los primeros en contribuir a la investigación, Dice el Dr. Lin. "Él es un firme partidario de este proyecto".