El
departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore (
Estados Unidos) ha desarrollado una plataforma de biodetección basada en un único anticuerpo que permite localizar y medir los principales indicadores del
infarto agudo de miocardio. Un hallazgo que, en el futuro, puede servir de base para hacer un
diagnóstico rápido, en minutos al tratarse de un análisis de sangre, y preciso capaz de predecir este
accidente cardiovascular. Además, puede favorecer una intervención médica más temprana, repercutiendo positivamente en la pronta recuperación de los pacientes.
Para conseguir la creación y el funcionamiento de esta herramienta, el grupo científico ha utilizado la
Espectroscopia Raman Mejorada en Superficie (SERS, por sus siglas en inglés). Una técnica analítica no invasiva que permite detectar la huella y sensibilidad de las moléculas, y, de la que se han servido, para crear la
plataforma de biotedección.
Durante el proceso de creación de la plataforma, combinaron las
metacaras plasmónicas activas con la monitorización de los
cambios de frecuencia SERS, lo cual les permitió hacer una
detección multiplexada de biomarcadores cardiacos en suero. Las metacaras plasmónicas fueron diseñadas y fabricadas por los investigadores mediante una metasuperficie piramidal con una impresora 3D, formada por
metaátomos de oro y silicio, apilados alternativamente. Un tipo de impresión que también utilizaron para crear la plataforma de biosensores,
compartimentada en la propia superficie plasmónica.
Detección de los indicadores de infarto
Este trabajo forma parte de un estudio titulado 'Detección SERS multiplexada de marcadores cardiacos séricos mediante superficies plasmónicas', con el que se ha conseguido medir la banda miocárdica de la
creatinquinasa (CK-MB), la mioglobina (Mb) y la cardiotroponina-I (cTnI), "tres biomarcadores
clave del infarto agudo de miocardio", tal y como han explicado en el artículo.
El método basado en detección multiplexada presenta una serie de "
ventajas únicas", según los científicos de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore. Entre estas, se encuentra el combinado de perfiles de campos electromagnéticos extendidos y poco dependientes de la longitud de onda de la
metasuperficie plasmónica, algo que permite mejorar la
eficacia del SERS. Mientras que, por otra banda, permite usar una estrategia de anticuerpo único al mismo tiempo, para captar "los
biomarcadores cardiacos de forma
específica y rentable", según los científicos.
Aplicaciones en Química y Biología
El monitoreo de la frecuencia SERS es un método innovador, debido a que, en parte, se basa en los
desplazamientos de frecuencia SERS, mientras que los estudios convencionales, apostaban por poner en el centro la intensidad, mostrando un rendimiento "
útil en la práctica y clínicamente relevante", según los investigadores de Baltimore. Este uso eficiente del SERS fue el que permitió la óptima utilización y creación de la plataforma de biosensores para la detección de los tres biomarcadores cardiacos señalados anteriormente (
CK-MB, Mb y cTnI).
A lo largo del estudio, también se demostró cierto rasgo de
adaptabilidad en el método de detección multiplexada, un hecho que hizo a los científicos formular la hipótesis de que su uso podría ampliarse como forma de análisis en una amplia gama de campos, como el
químico o el biológico. En concreto, podría usarse en pequeñas moléculas como el caso de los péptidos o de los ácidos nucleicos.
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