Abián Bentor Socorro-Leránoz, ingeniero de telecomunicaciones de la NUP / UPNA-Universidad Pública de Navarra, ha diseñado biosensores basados en resonancia óptica para su uso en aplicaciones médicas como la detección de la enfermedad celíaca. Además de lograr una mayor resolución y sensibilidad, los materiales utilizados en estos dispositivos son mucho más económicos y versátiles que los utilizados en las tecnologías actuales (principalmente oro y metales nobles), por lo que podrían ofrecer una alternativa potencial en el diseño de sensores biomédicos.
Un biosensor es un instrumento que utiliza moléculas biológicas (biorreceptores) para detectar otras sustancias biológicas o químicas. En esta tesis, los biorreceptores son anticuerpos, moléculas biológicas que el cuerpo produce específicamente para combatir los antígenos. Un antígeno es una sustancia extraña al cuerpo humano; nuestro sistema inmunológico lo reconoce como una amenaza, y en presencia de ella, el cuerpo reacciona produciendo anticuerpos para identificarlo y neutralizarlo. Qué es más, el biosensor está formado por un sustrato donde tiene lugar el fenómeno físico que traduce las reacciones biológicas en información inteligible, y la capa de inmovilización, lo que hace que los anticuerpos se adhieran al sustrato.
"Una de las características únicas es que para el sustrato utilizamos guías de ondas de silicio en las que generamos un tipo específico de resonancia, "dice el autor. Los biosensores se basan en el movimiento de la longitud de onda de las resonancias generadas en función de la cantidad de antígenos detectados". Cuando los anticuerpos se unen con los antígenos, hay un cambio mínimo en la longitud de onda que nuestros biosensores son capaces de captar ".
Esto es posible gracias a la resolución alcanzada por estos biosensores y su sensibilidad, "lo que nos permite ver cuántas resonancias cambian en la longitud de onda a medida que aumentan los enlaces anticuerpo-antígeno".
Aplicación médica
El trabajo de Abián Socorro está orientado a aplicaciones médicas. Básicamente, cuantos más antígenos se detecten en la muestra, cuanto más avanzada está la enfermedad. "Esto es lo que veríamos:si estás en una fase temprana o tardía, tendrá pocos antígenos y pocos anticuerpos, por lo que la resonancia se moverá hacia longitudes de onda más cercanas a las de referencia. Si la fase está más avanzada, las concentraciones detectadas serán mayores, por lo que la resonancia cambiará mucho en la longitud de onda, " él explicó.
La tecnología utilizada se basa en LMR, resonancias en modo con pérdida, en el que el Laboratorio de Sensores de la NUP / UPNA-Universidad Pública de Navarra es pionero. "Esta tecnología ha demostrado ser un competidor potencial de la basada en SPRS (resonancias de plasmones superficiales) que actualmente domina la mayoría de las aplicaciones de biosensores".
Este trabajo trata de optimizar los parámetros de las guías de ondas ópticas utilizadas para generar resonancias que brinden la máxima resolución y sensibilidad posibles, un aspecto crucial en el campo de los biosensores. La investigación realizada ha resultado en dos premios en los congresos internacionales Trends in Nanotechnology 2012 y Optical Fiber Sensors 2014. En este último congreso, El biosensor fue diseñado para detectar la enfermedad celíaca y al compararlo con los valores habituales en el entorno clínico logró reducir la concentración de anticuerpos detectados para diagnosticar este trastorno.
