Avance en biodetección abre camino a nuevos métodos de detección temprana de enfermedades

Los nanoporos son pequeñas aberturas que pueden detectar moléculas individuales a medida que pasan a través de ellos, lo que los hace ideales para analizar biomoléculas como el ADN y las proteínas. Sin embargo, detectar proteínas en concentraciones extremadamente bajas, como las que se encuentran en las primeras etapas de las enfermedades, ha sido un desafío. Ahora, un nuevo avance en nanotecnología para la detección y el análisis de biomoléculas podría abrir las puertas a métodos más efectivos de detección temprana de enfermedades.

En un estudio realizado en SMU Lyle (Dallas, TX, EUA) y que apareció en la portada de Analytical Chemistry, los investigadores combinaron estructuras de origami de ADN octaédrico con nanoporos de estado sólido para mejorar la detección de proteínas, en particular las presentes en bajas concentraciones. Los investigadores descubrieron que la integración de la precisión del origami de ADN con la resistencia de los nanoporos de estado sólido da como resultado un sistema de "nanoporos híbridos", que ofrece una detección de proteínas más precisa y sensible. El origami de ADN es una técnica en la que las cadenas de ADN se pliegan en formas específicas, como un octaedro, para mejorar la capacidad del nanoporo para capturar y detectar proteínas. En su estudio, los investigadores utilizaron transferrina sérica humana holo como proteína modelo, lo que demostró que este sistema de nanoporos híbridos superó a los nanoporos tradicionales tanto en sensibilidad como en precisión de detección.

Muchas enfermedades, incluido el cáncer y los trastornos neurodegenerativos, se caracterizan por la presencia de proteínas en cantidades muy pequeñas, lo que dificulta su detección en las primeras etapas. La capacidad del nanoporo híbrido para detectar estas proteínas de baja abundancia podría conducir a diagnósticos más tempranos y resultados terapéuticos más efectivos. En el futuro, el equipo de investigación planea refinar la estructura del origami de ADN y las configuraciones de los nanoporos para mejorar aún más la sensibilidad y ampliar el rango de biomoléculas detectables. Este enfoque innovador podría revolucionar campos como el descubrimiento de fármacos, el diagnóstico de enfermedades y la investigación biológica fundamental.

“Este trabajo podría allanar el camino para el desarrollo de tecnologías avanzadas de biodetección, con posibles aplicaciones en la investigación biomédica y herramientas de diagnóstico, especialmente para enfermedades caracterizadas por biomarcadores de proteínas de baja abundancia”, dijo Kamruzzaman Joty, estudiante de posgrado en ingeniería mecánica de SMU Lyle.