Diagnóstico nano-sensores utilizando nanocables

Investigadores de nanotecnología están investigando una serie de nanomateriales, incluidos los nanocables, puntos cuánticos, y óxido de hierro, para crear nano-sensores diseñados para detectar la enfermedad. Nanocables funcionalizados han sido utilizados en el laboratorio para detectar indicadores de enfermedades, las células cancerosas, y medir la química de la sangre.

La nanotecnología puede hacer que el proceso de diagnóstico de las enfermedades más rápido y más eficiente mediante la mejora de la capacidad de los sensores para identificar enfermedades específicas. Los investigadores han creado sensores mediante la unión de anticuerpos a nanocables.

Cuando las moléculas biológicas que indican la presencia de una enfermedad particular se unen a anticuerpos que emparejan, cambian la resistencia de los nanocables. Debido a que un nanocable es tan pequeño, con un diámetro de unos 10 nanómetros, incluso un pequeño cambio como la unión de una molécula adicional a los nanocables pueden hacer un cambio notable en sus propiedades eléctricas.

El uso de varios nanocables en una matriz con cada nanocable funcionalizado con un anticuerpo diferente, permite que cada nanocable a ser utilizado para detectar un tipo diferente de enfermedad.

Cuando se aplica un voltaje a cada nanocable, usted conduce una corriente a través de él. Cuando la resistencia del nanocable cambia debido a que el alambre se ha unido con un virus o proteína, la corriente eléctrica también cambia. Este cambio permite que el médico sabe que el virus o proteína está presente en la muestra de sangre.

Este método es útil cuando se trata de averiguar lo que podría ser la causa de ciertos síntomas en un paciente. Pero se necesita una prueba más sensible si una enfermedad está en una etapa muy temprana, o si un médico necesita para detectar los restos de una determinada enfermedad en el paciente después de la terapia se ha completado.

Sensores de diagnóstico más sensibles también utilizan nanocables y anticuerpos, pero estos sensores sólo buscan células portadoras de esa enfermedad en particular. Para aumentar la sensibilidad, sólo tiene que utilizar un mayor número de estos anticuerpos para aumentar la probabilidad de detección.

Los investigadores de MIT y Harvard han desarrollado un sensor con miles de millones de nanotubos de carbono que funcionalizada con anticuerpos para unirse a las células cancerosas. Ellos han diseñado este dispositivo para ser lo suficientemente sensible como para indicar si incluso una sola célula cancerosa está atrapado en un nanotubo de carbono.

Esta prueba podría alertar a los médicos que las células cancerosas se encuentran en el torrente sanguíneo antes de que las células pueden formar nuevos tumores. Este método podría ser utilizado, por ejemplo, en un paciente con un tumor de cáncer para determinar si el cáncer se aísla para que un tumor o se está extendiendo en todo el torrente sanguíneo, o para detectar el VIH se lleva en la sangre.

Otra forma de hacer uso de estos sensores basados ​​en nanomateriales es determinar el nivel de una sustancia en particular, como moléculas de glucosa, en un paciente. Varios investigadores están trabajando, ya sea con nanocables o nanotubos para hacer sensores implantables de glucosa.

Después de las de desarrollo, pruebas y aprobaciones regulatorias están completos, los pacientes pueden ser capaces de usar un parche discreto que contiene un pequeño depósito de insulina y la bomba controlada por estos nanosensores. Este sistema podría inyectar automáticamente un paciente diabético con la insulina para controlar el nivel de azúcar en la sangre de la persona.

Este método podría ser útil también para los pacientes con alergias mortales para detectar una reacción alérgica y administrar la medicina necesaria para detener su progreso.