Perlas microscópicas oscilantes para biochip

Perlas magnéticas microscópicas, que se pueden marcar con biomoléculas como anticuerpos, hace que se unan a proteínas específicas o células con propósitos diagnósticos.

La clave de este método fue encontrar una manera de capturar las perlas individuales y ponerlas a oscilar mediante la aplicación de un campo magnético variable, por lo que la tasa de su oscilación se puede medir entonces para evaluar el tamaño de las perlas.

Un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, Cambridge, MA, EUA) ha descubierto una manera de utilizar este principio básico, a escala microscópica, para realizar ensayos biomédicos que podrían conducir a dispositivos de análisis médicos rápidos, compactos y versátiles. Las perlas se colocan en una muestra biológica, las biomoléculas se adhieren a sus superficies, haciendo que las perlas se vuelvan más grandes y este cambio puede ser detectado a través del efecto de las biomoléculas sobre la oscilación de las perlas. Esto proporcionaría una manera de detectar exactamente la cantidad de una biomolécula objetivo que está presente en una muestra, y proporciona una forma para dar una lectura electrónica prácticamente instantánea de la información.

Esta técnica permite, por primera vez, que estas perlas, que son de aproximadamente una micra de diámetro, sean utilizadas para las mediciones precisas de pequeñas cantidades de materiales. Esto podría conducir a pruebas de detección de agentes patógenos que necesitan sólo una diminuta gota de sangre y que podrían dar resultados al instante, en lugar de requerir análisis de laboratorio. La funcionalidad dual de las paredes de dominio ya que tanto, los portadores de perlas como los sensores son una plataforma prometedora para el desarrollo de tecnologías lab-en-una-perla.

Además de ser potencialmente más rápido y requerir una muestra biológica mucho menor para producir un resultado, un dispositivo, como éste, sería más flexible que las pruebas biomédicas existentes basadas en chips. Aunque la mayoría de estos dispositivos están diseñados específicamente para detectar un tipo particular de proteína o agente de enfermedad, este nuevo dispositivo podría ser utilizado para una amplia variedad de pruebas diferentes, simplemente mediante la inserción de un nuevo lote de fluido que contiene perlas recubiertas con el reactivo apropiado. Después de la prueba, el material podría ser purgado, y el mismo chip podría ser utilizado para una prueba completamente diferente mediante la inserción de un tipo diferente de perlas magnéticas.

Hay docenas de tipos de perlas magnéticas disponibles comercialmente que pueden ser recubiertas para reaccionar con muchos materiales biológicos diferentes; por lo tanto, un dispositivo de prueba como este puede tener una enorme flexibilidad. El equipo usó perlas magnéticas de diferentes tamaños para demostrar que su sistema es capaz de detectar diferencias de tamaño correspondientes a las partículas que se unen a las moléculas biológicas y las que no se unen. El estudio fue publicado, en línea, el 21 de agosto de 2012, en la revista “Lab on a Chip”.


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Massachusetts Institute of Technology