Investigadores de la Universidad de Uppsala y en Brasil han desarrollado un nuevo tipo de nanosensor que puede detectar moléculas individuales. El nanosensor, que comprende una combinación de dos materiales diferentes, se ha utilizado para identificar los diferentes componentes básicos del ADN.

Lo realmente innovador de este estudio es que ha logrado combinar grafeno, que es eléctricamente conductor, y nitruro de boro, que es aislante, en el mismo material bidimensional. Previamente, estas dos sustancias solo se han utilizado por separado en un intento de detectar moléculas.

La detección de moléculas individuales es de gran importancia en la medicina y el cuidado de la salud. pero los métodos actualmente disponibles son generalmente demasiado complicados y costosos para ser utilizados ampliamente.

El estudio ha aplicado el nanosensor para detectar los cuatro nucleótidos naturales, que son los componentes básicos del ADN, y así descubrió una nueva forma rápida y económica de secuenciar el ADN midiendo una corriente eléctrica.

En simulaciones por computadora, un pequeño agujero llamado nanoporo, se creó en la interfaz entre las dos sustancias, y una pequeña cadena de material eléctricamente conductor así formada entre el nanoporo y el nitruro de boro aislante. Cuando las moléculas se mueven a través del nanoporo, el potencial eléctrico de la cadena se modula y, por tanto, la conductividad del material se ve afectada. Midiendo la corriente eléctrica en el material, las moléculas se pueden identificar a través de su momento dipolar característico.

El estudio también incluyó fluoruro de hidrógeno, una pequeña molécula con un gran momento dipolar eléctrico, que es un sistema modelo ideal para comprender mejor cómo el nanosensor puede detectar las moléculas más grandes y complejas.

"Las simulaciones por computadora se llevaron a cabo en el vacío, y las moléculas se fijaron en relación con la cadena de carbono y el nanoporo. En estudios futuros, queremos examinar los aspectos dinámicos del sistema. Va a ser emocionante, por ejemplo, para ver cómo reaccionan los sensores al agua ", dice Ralph Scheicher, Profesor Ayudante de Teoría de Materiales en el Departamento de Física y Astronomía.