Rápida identificación de biomoléculas individuales

Los científicos han desarrollado un nuevo método que pronto podrá permitir la captura de moléculas biológicas individuales 1.000 veces más rápido, dando lugar a investigaciones más eficientes y la detección y diagnósticos de condiciones médicas importantes.

 

La recolección y la identificación de moléculas para el análisis se pueden hacer mediante el paso de moléculas en solución a través de un nanoporo y, a continuación, detectar el cambio en la corriente eléctrica creado por las moléculas. El problema con esta técnica, “detección de nanoporos”, es que por lo general está limitada a la difusión, y por lo tanto se basa en las moléculas a la deriva cerca de los nanoporos antes de ser capturadas.

 

Ahora, un equipo dirigido por los investigadores del Colegio Imperial de Londres (Londres, Reino Unido) quienes trabajaron en colaboración con colegas de la Universidad de Minnesota (Minneapolis - St. Paul, MN, EUA) han demostrado una técnica para atraer las moléculas hacia los nanoporos, con lo que el proceso se vuelve hasta 1.000 veces más eficiente.

 

“Halando las moléculas hacia el detector en lugar de confiar únicamente en la difusión, podemos acceder a un volumen mucho mayor, y de esta manera se puede detectar el mismo número de moléculas a partir de una concentración mucho menor”, dijo el autor principal, el Dr. Joshua Edel del Colegio Imperial, “Lo que actualmente se podría demorar 5 horas en analizar se podría hacer en un par de minutos con nuestro nuevo método”.

 

La técnica, “captura dielectroforética de moléculas individuales, también permitirá el análisis de muestras muy diluidas. La capacidad para analizar moléculas en muestras de baja concentración podría ser particularmente importante cuando se busca la evidencia de las modificaciones epigenéticas como la metilación del ADN. El equipo ensayó su método con moléculas de ADN, pero dijo que el método podría ser modificado para detectar una amplia gama de moléculas de importancia médica, desde proteínas hasta células enteras.

 

La técnica utiliza una nano-pipeta cargada eléctricamente que ejerce una fuerza de atracción eléctrica sobre la molécula atrayéndola cerca de la punta de la pipeta, el nanoporo. El tamaño de la forma minúscula de la punta, de menos de 50 nanómetros, permite la detección de moléculas individuales.

 

La detección y el análisis de cada molécula individual también evitan el problema de que los resultados promediados oculten eventos raros, pero posiblemente importantes. “Ahora podemos capturar eventos del tipo de una aguja en un pajar, dijeron los coautores Dr. Aleksandar Ivanov y Dr. Kevin Freedman, del Imperial. “El enorme incremento en la eficiencia provocada por esta técnica allana el camino para la alta velocidad y la detección de alto desempeño de eventos raros en muestras ultra-diluidas”. El equipo ha solicitado una patente para su invención y espera que pueda tener implicaciones en aplicaciones en el futuro cercano.

 

El estudio, realizado por Freedman KJ et al., fue publicado en la revista Nature Communications.

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