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.

Presenta Sitios para socios Información LinkXpress
Ingresar
Publique su anuncio con nosotros
PURITAN MEDICAL

Deascargar La Aplicación Móvil




Eventos

09 abr 2024 - 12 abr 2024
15 abr 2024 - 17 abr 2024
23 abr 2024 - 26 abr 2024

Los investigadores sientan la base para la producción de dispositivos diagnósticos basados en grafeno

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 26 Mar 2019
Print article
Imagen: Los investigadores combinaron el grafeno con cintas metálicas de oro de tamaño nanométrico para crear un biosensor ultrasensible que podría ayudar a detectar una variedad de enfermedades en humanos y animales (Fotografía cortesía del Grupo Oh, Universidad de Minnesota).
Imagen: Los investigadores combinaron el grafeno con cintas metálicas de oro de tamaño nanométrico para crear un biosensor ultrasensible que podría ayudar a detectar una variedad de enfermedades en humanos y animales (Fotografía cortesía del Grupo Oh, Universidad de Minnesota).
Un avance en el uso del grafeno como un resonador de plasmones para la espectroscopia infrarroja ultrasensible debería permitir el desarrollo de nuevos biosensores para la detección de enfermedades a nivel molecular.

El grafeno es una forma de carbono que consiste en una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. Es un semimetal con una pequeña superposición entre la valencia y las bandas de conducción. Como tal, se puede considerar como una molécula aromática indefinidamente grande, el máximo caso de la familia de los hidrocarburos aromáticos policíclicos planos. El grafeno es el elemento estructural básico de muchas otras formas de carbono, como el grafito, el carbón, los nanotubos de carbono y los fullerenos. El grafeno tiene muchas propiedades poco comunes, como ser el material más resistente jamás probado, al mismo tiempo que conduce el calor y la electricidad de manera eficiente y casi transparente.

El notable grosor de un solo átomo del grafeno minimiza su eficiencia para interactuar con la luz que se filtra a través de ella. Dado que la absorción de luz y la conversión a campos eléctricos locales es esencial para detectar pequeñas cantidades de moléculas, su estructura ha evitado el uso significativo de grafeno como base para los dispositivos de diagnóstico.

Investigadores de la Universidad de Minnesota (Minneapolis/St. Paul, EUA) combinaron el grafeno con cintas metálicas de oro de tamaño nanométrico. Usando cinta adhesiva y una técnica de nanofabricación de alta tecnología llamada “decapado de plantilla”, crearon una superficie de capa base ultra plana para el grafeno que hizo que el material fuera adecuado para su uso como resonador de plasmones acústicos.

La resonancia de plasmones es un fenómeno que ocurre cuando la luz se refleja en las películas metálicas delgadas, una propiedad que se puede usar para medir la interacción de las biomoléculas en la superficie. Una onda de densidad de carga de electrones surge en la superficie de la película cuando la luz se refleja en la película en condiciones específicas. Una fracción de la energía luminosa que incide en un ángulo definido puede interactuar con los electrones deslocalizados en la película de metal (plasmón), reduciendo la intensidad de la luz reflejada. El ángulo de incidencia en el que ocurre esto está influenciado por el índice de refracción cerca de la parte posterior de la película de metal, a la que se inmovilizan las moléculas diana. Si los ligandos en una fase móvil, que corre a lo largo de una célula de flujo, se unen a las moléculas de la superficie, el índice de refracción local cambia en proporción a la masa que se inmoviliza. Esto se puede monitorizar en tiempo real detectando cambios en la intensidad de la luz reflejada.

Los investigadores informaron que los plasmones acústicos basados en grafeno permitieron mediciones ultrasensibles de bandas de absorción y modos de fonones de superficie en capas de proteína de espesor de ångströms y de SiO2, respectivamente. La plataforma acústica del resonador de plasmones era escalable y podía aprovechar el máximo nivel de interacciones entre luz y materia con una eficiencia de casi el 94% para aplicaciones potenciales, como espectroscopia, detección, metasuperficies y optoelectrónica. Cuando se insertaron moléculas de proteína entre el grafeno y las cintas metálicas, se captó la suficiente energía como para ver las capas individuales de las moléculas de proteínas.

“Para detectar y tratar muchas enfermedades, necesitamos detectar moléculas de proteínas en cantidades muy pequeñas y comprender su estructura”, dijo el autor principal, el Dr. Sang-Hyun Oh, profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Minnesota. “Actualmente, hay muchos desafíos técnicos con ese proceso. Esperamos que nuestro dispositivo con grafeno y un proceso de fabricación único proporcionen la investigación fundamental que pueda ayudar a superar esos desafíos. Nuestras simulaciones por computadora mostraron que este novedoso enfoque funcionaría, pero aún estábamos un poco sorprendidos cuando alcanzamos el 94% de absorción de luz en los dispositivos reales. Convertir un ideal desde una simulación por computadora tiene muchos desafíos. Todo tiene que ser de tan alta calidad y atómicamente plano. El hecho de que pudiéramos obtener una concordancia tan buena entre la teoría y el experimento fue bastante sorprendente y emocionante”.

Este trabajo fue detallado en la edición digital del 11 de febrero de 2019 de la revista Nature Nanotechnology.

Enlace relacionado:
Universidad de Minnesota

Miembro Platino
PRUEBA RÁPIDA COVID-19
OSOM COVID-19 Antigen Rapid Test
HLX
PRUEBA DE ANTIPÉPTIDO CÍCLICO CITRULINADO
GPP-100 Anti-CCP Kit
Miembro Oro
PRUEBA DE INMUNOENSAYO DE XILAZINA
Xylazine ELISA

Print article

Canales

Química Clínica

ver canal
Imagen: El nuevo ensayo versátil tiene la capacidad de medir el cortisol total y biodisponible a partir de suero (Fotografía cortesía de la Universidad de Aarhus)

Prueba basada en células altamente confiable permite diagnóstico preciso de enfermedades endocrinas

Los métodos convencionales para medir el cortisol libre, la hormona del estrés del cuerpo, en la sangre o la saliva son bastante exigentes y requieren el procesamiento de muestras.... Más

Hematología

ver canal
Imagen: La prueba Gazelle Hb Variant (Fotografía cortesía de Hemex Health)

Primera prueba rápida y asequible para beta talasemia demuestra precisión diagnóstica del 99 %

Los trastornos de la hemoglobina se encuentran entre las enfermedades monogénicas más prevalentes a nivel mundial. Entre los diversos trastornos de la hemoglobina, la beta talasemia, un trastorno sanguíneo... Más

Inmunología

ver canal
Imagen: Streptococcus pyogenes en una placa de Petri (Fotografía cortesía del Colegio Imperial de Londres)

Técnicas de vanguardia para investigar respuesta inmune en infecciones mortales por estreptococo A

Anualmente, la asombrosa cifra de medio millón de personas, incluidos numerosos niños y jóvenes, sucumben a nivel mundial a infecciones graves causadas por la bacteria estreptocócica... Más

Tecnología

ver canal
Imagen: El sensor electroquímico detecta HPV-16 y HPV-18 con alta especificidad (Fotografía cortesía de 123RF)

Biosensor de ADN permite diagnóstico temprano del cáncer de cuello uterino

El disulfuro de molibdeno (MoS2), reconocido por su potencial para formar nanoláminas bidimensionales como el grafeno, es un material que llama cada vez más la atención de la comunidad... Más
Copyright © 2000-2024 Globetech Media. All rights reserved.