Un sensor de ADN portátil

La detección de cambios en las propiedades de transmisión de la luz (radiación electromagnética) forma la base de todo tipo de herramientas ópticas, desde los sencillos microscopios ópticos a complejos dispositivos nanoópticos. Los científicos van por buen camino para desarrollar un «laboratorio en un chip» que aprovecha los cambios de transmisión inducidos por la presencia de una molécula individual de ADN.

Con la financiación con fondos europeos del proyecto PLASBIORES, los investigadores están perfeccionando su robusta tecnología de fabricación de dispositivos integrados basada en procesos a escala de oblea. Eso les llevará a producir un nanocanal equipado con una nanoantena plasmónica en un dispositivo microfluídico para hacer posible un nuevo modo de detección revolucionario.

Utilizando técnicas litográficas de impresión directa, el equipo ha fabricado canales nanofluídicos multidimensionales y multifuncionales en un solo paso y en tan solo unos minutos sin necesidad de alineación. También han desarrollado la tecnología necesaria para integrar elementos plasmónicos, concretamente nanoantenas plasmónicas consistentes en nanotriángulos rellenos de oro, una vez más perfectamente autoalineados con los nanocanales. La perforación de cuatro orificios en los extremos de los microcanales permite el acceso de líquido. El dispositivo polimérico se unirá luego a un cubreobjetos de vidrio para la caracterización.

Las nanoantenas plasmónicas están atrayendo un enorme interés por su propiedad de poder funcionar de forma muy similar a las antenas de radio pero a frecuencias más altas. Cuando la luz interacciona con nanopartículas metálicas, en este caso de oro, induce oscilaciones colectivas en los electrones de conducción. Eso puede crear a su vez efectos útiles. Los investigadores del proyecto PLASBIORES están utilizando la formación de puntos calientes de alta intensidad en la superficie de las nanopartículas para detectar moléculas individuales de ADN.

Los científicos han puesto a prueba los nanocanales y las nanoantenas por separado. Con las nanoantenas consiguieron una amplificación de la señal extraordinaria, del orden de 104, en comparación con una superficie de oro no estructurada. En los nanocanales consiguieron introducir moléculas individuales de ADN y extenderlas mediante electroforesis hasta una longitud un 89 % de la predicha, uno de los factores de extensión más altos descritos en la bibliografía para moléculas individuales en nanocanales.

Los resultados preliminares son tremendamente prometedores. Este exclusivo dispositivo portátil tendrá un gran impacto en el campo de la medicina, en particular en aplicaciones de diagnóstico inmediato o «point-of-care». También mejorará el control medioambiental y será de utilidad en muchos otros campos en los que las moléculas biológicas revisten interés.