Crean en la UNAM biosensores que podrA�an ayudar al diagnA?stico temprano de cA?ncer y diabetes

Crean en la UNAM biosensores que podrA�an ayudar al diagnA?stico temprano de cA?ncer y diabetes

Investigadores de la Universidad Nacional AutA?noma de MA�xico (UNAM) estudian nanomateriales para crear biosensores A?pticos de alta precisiA?n y especificidad que posibiliten la detecciA?n de compuestos biolA?gicos que podrA�an ayudar a proporcionar un diagnA?stico temprano de padecimientos como el cA?ncer y la diabetes.

Con ese objetivo, Beatriz de la Mora Mojica, del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo TecnolA?gico (CCADET) de esta casa de estudios, mediante una cA?tedra del Consejo Nacional para la Ciencia y la TecnologA�a (Conacyt), sintetiza y caracteriza materiales que permitan detectar molA�culas orgA?nicas de interA�s biomA�dico como proteA�nas, insulina y silimarina, un antioxidante y antiinflamatorio que se extrae de la planta conocida como cardo mariano, que tiene efecto protector en el avance de la enfermedad de Parkinson y se usa en la medicina tradicional china para curar males hepA?ticos.

En colaboraciA?n con Mayo VillagrA?n, JosA� Saniger, Citlali SA?nchez AkA� y Crescencio GarcA�a, del CCADET; Tupak GarcA�a, de la Universidad AutA?noma de la Ciudad de MA�xico; y Alejandro Reyes Esqueda, del Instituto de FA�sica de la UNAM, De la Mora Mojica trabaja en la elaboraciA?n de tres tipos de biosensores A?pticos.

a�?Se trata de microprobetas con arreglos nanomA�tricos de oro, nanopartA�culas metA?licas coloidales (sustancias lA�quidas) y cristales fotA?nicos de silicio porosoa�?, indicA?.

EstA?n basados en la respuesta A?ptica de nanopartA�culas. AsA�, por ejemplo, al detectar molA�culas orgA?nicas, los cristales fotA?nicos de silicio poroso cambian de color y modifican la forma en que reflejan la luz.

EconA?micos

Las microprobetas, que son orificios micromA�tricos formados por depA?sitos de pelA�culas de oro muy delgadas, se rellenan con nanopartA�culas metA?licas coloidales que detectan diferentes sustancias, de preferencia orgA?nicas.

Las nanopartA�culas metA?licas coloidales tienen un espectro de absorciA?n caracterA�stico que se modifica si hay un cambio de A�ndice de refracciA?n en el medio en que se encuentran. Esto es lo que permite detectar, con precisiA?n, la presencia de alguna molA�cula de interA�s.

a�?La meta es crear bionsensores de alta sensibilidad y especificidad, una de cuyas propiedades A?pticas, como su color o su absorciA?n, varA�e sA?lo ante un estA�mulo especA�fico. Una de sus aplicaciones potenciales es en la investigaciA?n de patologA�as como el cA?ncer, en la que se requieren sensores que detecten cantidades pequeA�A�simas de un tipo especA�fico de proteA�na que, se sospecha, tiene una relaciA?n con el desarrollo de algA?n tipo de tumor malignoa�?, apuntA?.

AdemA?s, se busca que estos biosensores A?pticos compitan en precio con los sensores mA?s utilizados en la actualidad, como la prueba de Elisa (para la detecciA?n del VIH, causante del sida) y los de inmunohistoquA�mica (para CA?ncer de Mama).

Mediante mA�todos quA�micos y electroquA�micos, la pulverizaciA?n catA?dica y la ablasiA?n lA?ser, De la Mora Mojica y sus colaboradores sintetizan materiales nanomA�tricos y caracterizan sus propiedades A?pticas a fin de establecer el mA?s apropiado para determinar la presencia de molA�culas orgA?nicas especA�ficas.

Los universitarios esperan probar las microprobetas con arreglos nanomA�tricos de oro, las nanopartA�culas metA?licas coloidales y los cristales fotA?nicos de silicio poroso para decidir cuA?l de estos biosensores se puede modificar con miras a mejorar su respuesta.

Ese proceso se realizarA? en colaboraciA?n con AnahA� ChavarrA�a, de la Facultad de Medicina de la UNAM, quien estudia en un modelo animal el efecto protector de la silimarina en el desarrollo del Parkinson.

a�?La silimarina no cura esta enfermedad, pero sA� detiene sus sA�ntomas, segA?n evidencia experimental en ratones a los que se ha inyectado la sustanciaa�?, aclarA? De la Mora Mojica.

Con los biosensores A?pticos creados en el CCADET se intentarA? descubrir cA?mo los ratones metabolizan la silimarina, quA� camino sigue esta sustancia durante el padecimiento, dA?nde se pega y por quA� funciona de manera protectora.

ProducciA?n a gran escala

De los tres tipos de biosensores A?pticos, los mA?s fA?ciles de fabricar en serie son las microprobetas con arreglos nanomA�tricos de oro. Las nanopartA�culas metA?licas coloidales tambiA�n son relativamente fA?ciles de producir en serie. En cambio, la generaciA?n a gran escala de los cristales fotA?nicos de silicio poroso implicarA�a medidas de seguridad mA?s rigurosas, pues se utilizarA�a A?cido fluorhA�drico, muy corrosivo.

a�?Los cristales fotA?nicos de silicio poroso tambiA�n pueden servir como espejos secundarios para concentrar rayos solares, porque son reflectivos y selectivos. Tienen, ademA?s, una gran A?rea superficial, lo que los hace atractivos para aplicaciones de almacenamiento de energA�aa�?, afirmA? la universitaria.

Eventualmente, estos biosensores A?pticos podrA�an ser utilizados en institutos de salud y de investigaciA?n biomA�dica.

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