Desarrollo de Conicet, Cnea, CIC y UNS

Nanobiosensores para detectar enfermedades en tiempo real

Investigadores de nuestro país están creando biosensores diminutos para detectar el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH), el Chagas o el cáncer, entre otros males. Contiene dispositivos que registran, en una gota de sangre o en muestras de saliva, moléculas que indicarían la presencia de algún desorden en su etapa inicial.El objetivo principal es ganar tiempo para actuar frente a las enfermedades.

(C) Agencia CyTA - Argenpress - Conicet Santa Fe - El Litoral

Mediante el empleo de nanotecnología, científicos argentinos están desarrollando biosensores de dimensiones menores a las de la yema de un dedo para detectar un amplio rango de enfermedades. “La idea que nos impulsa a llevar a cabo este proyecto es tratar de hacer aparatos manuales, de fácil manejo, que permitan detectar enfermedades tempranamente, por ejemplo, el inicio de un tipo de cáncer, y de esta manera poder hacer un tratamiento rápido y efectivo”, señalan los biotecnólogos Betiana Lerner y Maximiliano Pérez, investigadores del Conicet en el Departamento de Micro y Nanotecnologías de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Y agregan: “Hoy, no existe una técnica de uso común y rutina que permita hacer esto”. El dispositivo sería similar al que utilizan las personas diabéticas para medir la glucosa, pero su finalidad se dirigiría a detectar moléculas biológicas y patógenos, permitiendo la oportunidad de desarrollar estrategias de prevención efectivas para un amplio rango de enfermedades. “Creemos que en un año más, tendremos terminado el nanobiosensor. En la actualidad, lo estamos probando con marcadores tumorales”, indican ambos investigadores que, además de ser colegas de laboratorio, son compañeros de vida: “Nos casamos hace dos años y cursamos juntos toda la universidad”, cuentan.

¿Cómo funciona el biosensor?

El dispositivo contiene cientos de sensores capaces de detectar enfermedades diferentes. “Utilizando una gota de saliva o de sangre como muestra, determinados sensores se activarán, o no, dependiendo de la presencia de indicadores de la patología”, explica Lerner. Esos sensores están compuestos de nanocables de 300 nanómetros de longitud (un nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro) a los que están adosados anticuerpos. “Un anticuerpo es una molécula que produce y utiliza nuestro cuerpo para reconocer específicamente a las cosas que pretenden dañarlo, como por ejemplo los virus, las bacterias o las células cancerosas. Nosotros aprovechamos este fabuloso sistema que desarrolló nuestro organismo durante miles de años, tomando estos anticuerpos y colocándolos en nuestros sensores”, destaca Pérez. Cuando el sensor reconoce una molécula relacionada con la enfermedad a detectar, produce una señal eléctrica que, mediante una electrónica adecuada y un programa de software, se traduce en un diagnóstico claro y simple, que puede ser leído en la pantalla de una computadora. A fin de armar esos nanobiosensores se requiere del aporte de la microelectrónica, y con ese objetivo se conformó un grupo de trabajo integrado por investigadores del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computadoras de la Universidad Nacional del Sur (UNS; con sede en Bahía Blanca) y del Conicet. Ellos son el Ing. Pablo Pareja y los Dres. Pedro Julián y Pablo Mandolesi, de la Comisión de Investigaciones Científicas (CIC) de la Pcia. de Bs. As.

Más sobre el sistema

El grupo diseñó un diminuto sistema basado en un chip compuesto de miles de elementos electrónicos. “En este proyecto, el chip, o circuito integrado, tiene la electrónica de lectura junto al lugar donde se deposita el nanotubo. Ese elemento, al ser expuesto a un virus o moléculas cancerígenas, cambia sus propiedades eléctricas, las que son medidas por el circuito integrado. Luego, la información es enviada a la computadora por el mismo chip”, puntualiza Julián. A diferencia de los métodos actuales, que emplean señales químicas u ópticas, y que requieren más tiempo y más cantidad de muestras, el biosensor basado en señales eléctricas, sería más rápido: “Los resultados se obtendrían en el momento. Además, serían de muy bajo costo”, aseguran los investigadores. “Con las herramientas de diseño y los métodos de fabricación de que disponen los científicos de la UNS, hemos optimizado el tamaño del sensor pudiéndolo hacer tan pequeño, o aún de menores dimensiones, que los diseñados por las mejores universidades de los EE. UU.”, señala el doctor en Física Alberto Lamagna, gerente de Investigación y Desarrollo de la CNEA y líder del proyecto Nodo Nanotec, que promueve el desarrollo de productos innovadores basados en nanotecnología para aplicaciones en tres áreas: espacio, seguridad y salud.

Nanomedicina

En lo que respecta a los biosensores, Lamagna indica que “la nanomedicina abre un campo muy grande de investigación con aplicaciones futuras que revolucionarán el área de la salud en la Argentina y en el exterior. Es sólo una cuestión de tiempo”. Según los especialistas consultados, el nanobiosensor -en un futuro- podría estar integrado a un reloj digital dotado de un orificio para introducir una gota de sangre, y en el display aparecería el diagnóstico. O bien, ese dispositivo podría integrarse a un teléfono celular en cuya pantalla se leerían los resultados. Este invento sería de utilidad para médicos de campaña, en lugares alejados, para quienes atienden a domicilio, y en los servicios de salud.

Autor: Bruno Geller (Agencia CyTA-Instituto Leloir). Publicó: Argenpress. Seleccionó y adaptó: Lic. Enrique A. Rabe (ÁCS/Conicet Santa Fe).

Nanobiosensores para detectar enfermedades en tiempo real

El diagnóstico temprano impulsa el desarrollo de métodos cada vez más específicos y precisos, un campo en el que nuestro país también incursiona con eficacia. Foto: Archivo El Litoral