Los investigadores de UCLA han diseñado una prueba de laboratorio que utiliza tecnología de microchip para predecir cuán potencialmente peligrosos podrían ser los nanomateriales.

Según el profesor de UCLA, Huan Meng, ciertos nanomateriales de ingeniería, como los nanotubos de carbono no purificados que se utilizan para fortalecer los productos comerciales, podría tener el potencial de dañar los pulmones si se inhala durante el proceso de fabricación. La nueva prueba que ayudó a desarrollar podría usarse para analizar el alcance del peligro potencial.

La misma prueba también podría usarse para identificar biomarcadores biológicos que pueden ayudar a los científicos y médicos a detectar el cáncer y las enfermedades infecciosas. En la actualidad, los científicos identifican esos biomarcadores mediante otras pruebas; uno de los más comunes se llama ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas, o ELISA. Pero la nueva plataforma que se denomina ensayo sin etiqueta electrónica de semiconductores, o SELFA, cuesta menos y es más rápido y más preciso, según investigación publicada en la revista Informes científicos .

El estudio fue dirigido por Meng, un profesor adjunto adjunto de medicina de UCLA, y Chi On Chui, un profesor asociado de UCLA de ingeniería eléctrica y bioingeniería.

Los científicos han utilizado ELISA durante décadas para analizar muestras biológicas, por ejemplo, para detectar si las células epiteliales de los pulmones que han estado expuestas a nanomateriales están inflamadas. Pero el ELISA debe realizarse en un laboratorio por técnicos capacitados, y una sola prueba puede costar aproximadamente $ 700 y tardar de cinco a siete días en procesarse.

A diferencia de, SELFA utiliza tecnología de microchip para analizar muestras. La prueba puede durar entre 30 minutos y dos horas y, según los investigadores de UCLA, podría costar solo unos pocos dólares por muestra cuando comience la producción de alto volumen.

El chip SELFA contiene un nanoalambre en forma de T que actúa como sensor y amplificador integrados. Para analizar una muestra, los científicos lo colocan en un sensor en el chip. La parte vertical del nanoalambre en forma de T convierte la corriente de la molécula que se analiza, y la porción horizontal amplifica esa señal para distinguir la molécula de otras.

El uso de los nanocables en forma de T creados en el laboratorio de Chui es una nueva aplicación de una invención patentada por UCLA que fue desarrollada por Chui y sus colegas. El dispositivo es la primera vez que se prueba el análisis de "laboratorio en un chip" en un escenario que imita una situación de la vida real.

Los científicos de UCLA expusieron células pulmonares cultivadas a diferentes nanomateriales y luego compararon sus resultados utilizando SELFA con los resultados de una base de datos de estudios anteriores que utilizaron otros métodos de prueba.

"Al medir las concentraciones de biomarcadores en el cultivo celular, demostramos que SELFA era 100 veces más sensible que ELISA, ", Dijo Meng." Esto significa que no solo SELFA puede analizar tamaños de muestra mucho más pequeños, pero también que puede minimizar los resultados falsos positivos de las pruebas ".

Chui dijo, "Los resultados son significativos porque la medición de SELFA nos permite predecir el potencial inflamatorio de una variedad de nanomateriales dentro de las células y validar la predicción con imágenes celulares y experimentos en los pulmones de los animales".

Otros autores fueron el estudiante graduado de UCLA Yufei Mao, El becario postdoctoral de UCLA Kyeong-Sik Shin, y los científicos del personal de UCLA, Xiang Wang y Zhaoxia Ji.