Biosensor ultrasensible detecta el cáncer

El dispositivo, que podría ser varios cientos de veces más sensible que otros biosensores, combina los atributos de dos tipos diferentes de sensores, un sensor mecánico, que identifica una biomolécula basado en su masa o tamaño, y un sensor eléctrico que identifica las moléculas con base de su carga eléctrica.

En la Universidad de Purdue (West Lafayette, IN, EUA) los científicos descubrieron que el nuevo sensor detecta tanto las biomoléculas cargadas como no-cargadas, lo que permite una gama más amplia de aplicaciones, que con cualquiera de los otros tipos de sensores, solos. La parte mecánica del sensor es un voladizo vibrador, un trozo de silicio que se asemeja a un trampolín pequeño. Situado bajo el voladizo está un transistor, que es parte eléctrica del sensor. El sensor maximiza la sensibilidad poniendo tanto al voladizo como al transistor en un “sesgo”. El voladizo es sesgado utilizando un campo eléctrico para tirar de él hacia abajo como si fuera con una cuerda invisible.

En otros biosensores mecánicos, un láser mide la frecuencia de vibración o deformación del voladizo, la cual cambia dependiendo de qué tipo de biomoléculas llega al voladizo. En lugar de utilizar un láser, el nuevo sensor utiliza el transistor para medir la vibración o deformación. En el diagnóstico precoz del cáncer, el sensor hace posible la detección de pequeñas cantidades de fragmentos de ADN y proteínas deformadas por el cáncer mucho antes de que la enfermedad sea visible a través de imágenes u otros métodos. El dispositivo se llama un biosensor de efecto de campo Flexure (FET). Una innovación clave es la eliminación de un componente llamado un electrodo de referencia, necesario para los biosensores eléctricos convencionales, pero que no pueden ser miniaturizados, lo que limita las aplicaciones prácticas.

Los autores concluyeron que existen amplias gamas de aplicaciones que pueden beneficiarse de la ganancia de sensibilidad del biosensor. Por ejemplo, los esquemas de secuenciación del genoma actuales requieren la amplificación del ADN con una reacción en cadena de polimerasa (PCR) debido a la menor sensibilidad de los biosensores existentes. La alta sensibilidad de Flexure-FET puede eliminar el requisito de la etapa de multiplicación y, por lo tanto, reducir el costo de la secuenciación. El estudio fue publicado el 23 de mayo de 2012, en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.


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Purdue University