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| Un sensor detecta moleculas individuales | | | |
Expertos en física aplicada del Instituto Tecnológico de California han encontrado una forma de detectar con un dispositivo óptico microscópico moléculas biológicas aisladas. El método ya ha demostrado su eficacia para detectar las proteínas de señalización denominadas citoquinas, indicadoras del funcionamiento del sistema inmunológico, y podría usarse en numerosas aplicaciones médicas como la detección sumamente temprana del cáncer y de otras enfermedades, así como en la investigación biológica básica.
(NC&T) Según Kerry Vahala, profesor de Ciencia y Tecnología de la Información, y de Física Aplicada, esta nueva tecnología de detección retoma una invención anterior de su laboratorio, un microrresonador especial. Éste es un dispositivo de vidrio en forma de rosquilla, más delgado que el grosor de un cabello humano y capaz de atrapar la luz muy eficientemente. El detector se basa en esta característica para lograr elevar su sensibilidad hasta el nivel de una sola molécula, aunque de una forma sorprendente. La idea original era detectar una respuesta óptica derivada directamente de las moléculas que se depositaran sobre el dispositivo en forma de rosquilla. Sin embargo, al avanzar el trabajo, los investigadores pudieron observar que los eventos de detección de una sola molécula se producían con mucha mayor facilidad que lo esperado originalmente. Esta agradable sorpresa fue rastreada hasta las diminutas cantidades de calor generado cuando las moléculas interactúan con la luz almacenada dentro del resonador microtoroidal. Esta respuesta termo-óptica mejora la sensibilidad un millón de veces.
La investigadora Andrea Armani, quien trabaja en el laboratorio de Vahala, desarrolló el detector.
Además de ser sumamente sensible, el dispositivo es también programable mediante la estrategia de cubrir su superficie con sustancias que reaccionen a una molécula biológica específica. La molécula objetivo del dispositivo, ya sea un factor de crecimiento o un producto químico como el TNT, es identificada gracias al efecto del tratamiento de la superficie del microtoroide de vidrio.
Esta combinación de sensibilidad hasta una sola molécula, y detección programable, es decir, sin etiquetar la molécula objetivo, no había sido demostrada antes, y permite nuevos tipos de pruebas y mediciones.
Esta tecnología debería conducir a muchas aplicaciones para experimentos biológicos, análisis clínicos, e incluso tratamientos médicos. Las ventajas son su capacidad de detectar números sumamente pequeños de moléculas, y el hecho de que no haya necesidad de etiquetar las moléculas objetivo. A estos niveles de sensibilidad, incluso es posible estudiar los factores de crecimiento al ser emitidos en tiempo real por una sola célula. Actualmente, éste es el único sensor que tiene la sensibilidad y rapidez requeridas para llevar a cabo estos estudios.
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Martes, 21 Agosto, 2007 - 11:05 | |
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Karl Jaspers (1883-1969)
Psiquiatra y filósofo alemán |
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