La tira reactiva más común en la que las personas pueden pensar para el diagnóstico es una prueba de embarazo casera. Las mujeres embarazadas tienen niveles en constante aumento del biomarcador gonadotropina coriónica humana (hCG), que es fácilmente detectable en la orina y una fina, Aparecerá una tira colorida de anticuerpos cuando la hCG esté presente.

Sin embargo, hay mucha más hCG en la orina que biomarcadores de cáncer en la sangre. Identificar concentraciones diminutas es el mayor desafío de las tiras reactivas que se han desarrollado para detectar todo, desde cáncer hasta enfermedades infecciosas y problemas cardíacos. La franja real en el papel simplemente no es lo suficientemente sensible como para cambiar de color para que un ojo humano la vea fácilmente en concentraciones que marcan una diferencia que cambia la vida.

Un poco de brillo de nanopartículas podría cambiar eso. Y no tendría un gran impacto en el costo de las tiras reactivas actuales según una nueva investigación dirigida por Xiaohu Xia, profesor asistente de química en la Universidad Tecnológica de Michigan. La investigación fue publicada recientemente en Nano letras .

Las nanopartículas de oro se han utilizado ampliamente durante décadas para el diagnóstico in vitro con el fin de hacer que la atención médica y las decisiones de tratamiento sean más rápidas y fáciles para médicos y pacientes. Lo nuevo de la investigación de Xia es agregar una función dual a la nanopartícula al decorar cada esfera diminuta en una fina capa de platino.

Si lo hace, le resultará más fácil a simple vista observar los cambios en la tira reactiva. También aumenta la precisión y proporciona resultados cuantificables para concentraciones extremadamente bajas de biomarcadores clave. que se miden en picogramos por mililitro. En el estudio de Xia, se centraron en el antígeno prostático específico (PSA), buscando señales de meras billonésimas de gramo en una sola gota de sangre.

"Requerimos que la detección sea muy sensible, "Xia dice, Explicar que el platino es un gran catalizador y un poco ayuda mucho a impulsar la reacción química que hace que aparezca una tira de prueba. "Las nanopartículas de oro tienen un color rojo distinto y, siempre que el platino sea ultradelgado, el rojo de las nanopartículas de oro se verá a través ".

El equipo de Xia llevó esa mejora un paso más allá:crearon un modo de baja sensibilidad (color de núcleos de nanopartículas de oro) y un modo de alta sensibilidad (color producido por pieles de platino mediante catálisis) para detectar PSA. Como muestra la foto de abajo, el modo de alta sensibilidad mejora en gran medida la visibilidad de la tira reactiva; el modo de baja sensibilidad está a la par con las tiras reactivas disponibles comercialmente.

Además, Xia estima que la fina piel de platino no aumentará significativamente el costo de las actuales tiras reactivas de nanopartículas de oro en el mercado y el diseño es compatible con la detección de otros tipos de biomarcadores de cáncer.

"Un componente clave de la tira reactiva son los anticuerpos, que son únicos para cada biomarcador de cáncer, y están disponibles comercialmente, ", dice." Podemos reemplazar fácilmente el anticuerpo, por lo que esta es una plataforma de detección general ".

Xia dice que el siguiente paso es verificar la aplicación de otros biomarcadores de cáncer e incluso experimentar con aplicaciones para enfermedades infecciosas.

"La ventaja de esta tecnología es simple, ", dice." Los dispositivos en el punto de atención significan que las personas pueden comprarlos y hacer el diagnóstico por sí mismos; en una clínica, esta es una técnica barata y rápida que también mejora el diagnóstico y por tanto el tratamiento ".

Todo lo que necesitó fue un poco de decoración. Agregar un nuevo brillo de platino a las nanopartículas de oro de la vieja escuela ayudará a impulsar la tecnología mejorada de tiras de prueba de los laboratorios a las clínicas y hogares.