Biosensor ultrasensible basado en luz e IA permite diagnóstico temprano del cáncer

El diagnóstico de cáncer suele retrasarse debido a la dificultad para detectar marcadores oncológicos en etapas tempranas. En particular, la concentración de ADN metilado en el torrente sanguíneo durante las primeras etapas del cáncer es extremadamente baja, lo que dificulta que los biosensores convencionales detecten estas cantidades minúsculas. Esta metilación temprana del ADN es un indicador crítico de cáncer, pero las técnicas de diagnóstico existentes presentan dificultades en cuanto a sensibilidad y precisión. Como resultado, muchos métodos actuales no pueden identificar el cáncer en sus etapas más tempranas y tratables. Ahora, investigadores han desarrollado un biosensor óptico de alta sensibilidad capaz de detectar trazas de ADN metilado en el torrente sanguíneo para la detección temprana del cáncer.

Desarrollado por el Instituto Coreano de Ciencia de Materiales (KIMS, Gyeongsangnam-do, Corea del Sur), este biosensor ultrasensible utiliza señalización óptica de vanguardia y análisis basado en IA para amplificar señales luminosas a través de materiales plasmónicos, lo que permite detectar incluso las cantidades más pequeñas de ADN. Esta tecnología utiliza luz e IA para analizar la metilación del ADN sin necesidad de procedimientos complejos. El biosensor puede detectar ADN metilado en concentraciones tan bajas como 25 fg/mL, lo que ofrece una sensibilidad 1.000 veces superior a la de los métodos convencionales. Este biosensor ha sido validado mediante pruebas que demuestran su capacidad para detectar trazas de ADN canceroso con alta sensibilidad y precisión.

La tecnología del biosensor se aplicó a muestras de sangre de 60 pacientes con cáncer colorrectal, logrando una precisión del 99 % en la detección del cáncer y la distinción entre los estadios I y IV en tan solo 20 minutos con tan solo 100 μL de sangre. Estos hallazgos, publicados en Advanced Science, destacan el potencial del biosensor para su uso en hospitales, centros de detección e incluso en el hogar como herramienta de diagnóstico inmediato. La tecnología reduce significativamente el tiempo y los costos de diagnóstico, lo que la hace muy útil para el diagnóstico temprano del cáncer, especialmente en zonas con acceso limitado a la infraestructura de laboratorio tradicional. En el futuro, el equipo de investigación planea expandir la aplicación del dispositivo a otras enfermedades, como trastornos autoinmunes y afecciones neurológicas.

"Esta tecnología sirve como una plataforma de diagnóstico de última generación capaz no solo de detectar el cáncer en etapas tempranas, sino también de predecir el pronóstico y monitorear la respuesta al tratamiento", afirmó el Dr. Ho Sang Jung, investigador principal del KIMS y líder del proyecto. "Planeamos ampliar su aplicación a una amplia gama de enfermedades, incluyendo trastornos autoinmunes y afecciones neurológicas".

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