Utilizamos cookies para comprender de qué manera utiliza nuestro sitio y para mejorar su experiencia. Esto incluye personalizar el contenido y la publicidad. Para más información, Haga clic. Si continua usando nuestro sitio, consideraremos que acepta que utilicemos cookies. Política de cookies.

LabMedica

Deascargar La Aplicación Móvil
Noticias Recientes Expo COVID-19 Química Clínica Diagnóstico Molecular Hematología Inmunología Microbiología Patología Tecnología Industria Focus

Tecnología de film transparente para mejorar detección de biomarcadores

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 29 Apr 2014
Print article
Imagen A: Imágenes de primer plano con un microscopio electrónico de barrido (SEM) que muestra la superficie de film transparente con recubrimiento metálico hecha de una cantidad fija de oro (10 nm) y diferentes espesores de níquel: A la izquierda: 5 nm de espesor. Mitad: 15 nm de espesor. Derecha: 25 nm de espesor (Fotografía cortesía de Optical Materials Express).
Imagen A: Imágenes de primer plano con un microscopio electrónico de barrido (SEM) que muestra la superficie de film transparente con recubrimiento metálico hecha de una cantidad fija de oro (10 nm) y diferentes espesores de níquel: A la izquierda: 5 nm de espesor. Mitad: 15 nm de espesor. Derecha: 25 nm de espesor (Fotografía cortesía de Optical Materials Express).
Imagen B: Imagen en primer plano de las nuevas nanoestructuras de film transparente, con recubrimiento metálico, tomadas con un microscopio electrónico de barrido (SEM). Cada imagen muestra la superficie del film transparente con recubrimiento metálico hecha con una cantidad fija de níquel (5 nm) y diferentes espesores de oro: Arriba: Espesor de 10 nm. Mitad: Espesor de 20 nm. Inferior: 30 nm de espesor. Las flechas negras en la parte superior indican una nanobrecha (Fotografía cortesía de Optical Materials Express).
Imagen B: Imagen en primer plano de las nuevas nanoestructuras de film transparente, con recubrimiento metálico, tomadas con un microscopio electrónico de barrido (SEM). Cada imagen muestra la superficie del film transparente con recubrimiento metálico hecha con una cantidad fija de níquel (5 nm) y diferentes espesores de oro: Arriba: Espesor de 10 nm. Mitad: Espesor de 20 nm. Inferior: 30 nm de espesor. Las flechas negras en la parte superior indican una nanobrecha (Fotografía cortesía de Optical Materials Express).
Una novedosa técnica usa las arrugas en un film transparente envueltos en metal para aumentar las señales de fluorescencia 1.000 veces. La nueva tecnología puede allanar el camino para dispositivos de diagnóstico y detección de biomarcadores de bajo costo y altamente sensibles para permitir que los consultorios les suministren a sus comunidades la detección más sensible de las enfermedades infecciosas.

Un desafío persistente en la detección de fluorescencia es aumentar la relación señal a ruido de biomarcadores débilmente fluorescentes o de biomoléculas presentes en baja concentración. Además, los métodos actuales para la detección de agentes patógenos infecciosos tienen, predominantemente, un costo prohibitivo en la mayoría de las áreas del mundo. Ahora, un nuevo método utilizando la nanotecnología de film transparente común puede ayudar a resolver ambos problemas.

La nueva tecnología, descrita por H. Sharma et al. en la revista Optical Materials Express el 20 de marzo de 2014, ofrece una manera de aumentar significativamente la señal de los marcadores fluorescentes utilizados en los biosensores mediante el depósito de una combinación de metales sobre film transparente. “Mediante el uso de film transparente, de uso común y procesos de fabricación en masa, podemos hacer nanoestructuras de bajo costo para permitir aumentos en la fluorescencia mayores a 1.000 veces, permitiendo límites de detección inferiores significativamente menores”, dijo Michelle Khine, profesora de ingeniería biomédica en la Universidad de California, Irvine (EUA/). “Si usted tiene una solución con muy pocas moléculas que usted está tratando de detectar, como en el caso de las enfermedades infecciosas, esta plataforma ayudará a amplificar la señal de modo que se pueda detectar a partir de una sola molécula”.

En el método, desarrollado por el equipo de la UC Irvine, dirigido por la Prof. Khine, inicialmente se depositan capas delgadas de oro y de níquel sobre un polímero termoplástico pretensado (película de film-transparente). Cuando se calientan, el film-transparente se contrae, haciendo que las capas de metal más rígidas se tuerzan y arruguen en estructuras con forma de flor que son significativamente más pequeñas de lo que se había alcanzado previamente. Se añaden biomarcadores etiquetados con sondas fluorescentes a la capa de metal arrugado. Específicamente, se observaron más de tres órdenes de magnitud de mejora en la señal de fluorescencia emitida a partir de una sola molécula de anticuerpo inmunoglobulina G (IgG) de cabra, anti-ratón, etiquetada con isotiocianato de fluoresceína, FITC, (FITC-IgG), por excitación de dos fotones.

La emisión mejorada es debida a la excitación de los plasmones localizados en la superficie (oscilaciones coherentes de los electrones libres en el metal). Cuando la luz fue dirigida sobre la superficie arrugada, el campo electromagnético fue amplificado en las nanobrechas entre los pliegues del film transparente. Esto produjo áreas caracterizadas por repentinos estallidos de las señales intensas de fluorescencia de los biomarcadores. Esta es la primera demostración del aprovechamiento de los plasmones en estas nanoestructuras híbridas mediante fluorescencia mejorada por metal (MEF) en las longitudes de onda del infrarrojo cercano. Las estructuras pueden ser sintonizadas para tener una amplia gama de arquitecturas y tamaños de nanobrechas con resonancias de plasmones sintonizables, para lograr grandes mejoras de fluorescencia en otras regiones del espectro de longitud de onda de excitación.

Aunque la configuración actual requiere un equipo costoso, el equipo cree que este método allanará el camino para la creación de un dispositivo integrado, de bajo costo para magnéticamente atrapar y detectar sensiblemente moléculas y nanopartículas marcadas. Sin embargo, los análisis de muestras biológicas son en sí otro reto técnico: “La técnica debe trabajar con la medición de marcadores fluorescentes en muestras biológicas, pero todavía no la he ensayado en fluidos corporales”, dijo la Prof. Khine, quien advierte que la técnica todavía está muy lejos para poder ser usada en la clínica. Por ejemplo, señala: “Actualmente estamos trabajando en tratar de detectar el Rotavirus, pero uno de los principales retos es que nuestra superficie es hidrófoba por lo que la difusión del biomarcador en nuestras estructuras de materiales compuestos es limitada”.

Enlace relacionados:

University of California, Irvine

The Optical Society


Miembro Platino
PRUEBA RÁPIDA COVID-19
OSOM COVID-19 Antigen Rapid Test
Magnetic Bead Separation Modules
MAG and HEATMAG
POCT Fluorescent Immunoassay Analyzer
FIA Go
New
Miembro Oro
Liquid Ready-To-Use Lp(a) Reagent
Lipoprotein (a) Reagent

Print article

Canales

Química Clínica

ver canal
Imagen: El ionizador miniatura impreso en 3D es un componente clave de un espectrómetro de masas (foto cortesía del MIT)

Espectrómetro de masas impreso en 3D para el punto de atención supera a los modelos de última generación

La espectrometría de masas es una técnica precisa para identificar los componentes químicos de una muestra y tiene un potencial significativo para monitorear estados de salud de enfermedades... Más

Diagnóstico Molecular

ver canal
Imagen: El nuevo ensayo de secuenciación ayudará en la detección del cáncer de garganta asociado al VPH (foto cortesía de 123RF)

Prueba de sangre podría detectar cánceres asociados al VPH 10 años antes del diagnóstico clínico

Se sabe que el virus del papiloma humano (VPH) causa varios cánceres, incluidos los de genitales, ano, boca, garganta y cuello uterino. El cáncer orofaríngeo asociado al VPH (VPH+COF)... Más

Hematología

ver canal
Imagen: El ensayo de Procleix Arboplex ha recibido la marca CE (foto cortesía de Grifols)

Primera prueba NAT 4 en 1 para el cribado de arbovirus podría reducir el riesgo de infecciones transmitidas por transfusiones

Los arbovirus representan una amenaza emergente para la salud mundial, exacerbada por el cambio climático y el aumento de la conectividad mundial que está facilitando su propagación a nuevas regiones.... Más

Inmunología

ver canal
Imagen: los exosomas pueden ser un biomarcador prometedor para el rechazo celular después del trasplante de órganos (foto cortesía de Nicolas Primola/Shutterstock)

Análisis de sangre para diagnóstico de rechazo celular después de trasplante de órganos podría reemplazar las biopsias quirúrgicas

Los órganos trasplantados enfrentan constantemente el riesgo de ser rechazados por el sistema inmunológico del receptor, que los diferencia de los órganos no propios mediante... Más

Microbiología

ver canal
Imagen: imagen de microscopio que muestra el tumor de cáncer colorrectal humano con Fusobacterium nucleatum teñido en un color rojo púrpura  (foto cortesía del Centro de Cáncer de Hutch Fred)

Prueba de bacterias bucales podría predecir la progresión del cáncer de colon

El cáncer de colon, una enfermedad relativamente común pero difícil de diagnosticar, requiere confirmación mediante una colonoscopia o cirugía. Recientemente, ha habido... Más

Patología

ver canal
Imagen: la IA jugó un papel crítico en la detección de infecciones de gusanos intestinales entre niños en Kenia (foto cortesía de la Universidad de Helsinki)

IA basada en imágenes se muestra prometedora para detección de parásitos en muestras de heces digitalizadas

Las infecciones por helmintos transmitidos por el suelo (STH), comúnmente conocidas como gusanos parásitos intestinales, se encuentran entre las enfermedades tropicales desatendidas más... Más