Detección y manipulación de una molécula única de ADN
La detección de cambios en las propiedades de transmisión de la luz (radiación electromagnética) forma la base de todo tipo de herramientas ópticas, desde los sencillos microscopios ópticos hasta complejos dispositivos nanoópticos. Dichos científicos van bien encaminados para llegar a utilizar un «laboratorio en un chip» que aproveche los cambios de transmisión inducidos por la presencia de una molécula individual de ADN. Gracias a los trabajos realizados en el marco del proyecto financiado con fondos europeos PLASBIORES (Plasmonic Biosensors based on nanometric optical Resonators integrated with point-light-sources for label free detection of DNA), se han podido crear unos dispositivos integrados mediante procesos a escala de oblea. Con esta investigación se ha podido producir un nanocanal equipado con una nanoantena plasmónica sobre un dispositivo microfluídico, lo que ha hecho posible un método de detección nuevo y revolucionario. Los investigadores emplearon la impresión litográfica para construir canales nanofluídicos multifuncionales y multidimensionales en un solo paso, en cuestión de unos pocos minutos y sin necesidad de alineación. Desarrollaron esta técnica de forma que integrase elementos plasmónicos, y en concreto nanoantenas plasmónicas consistentes en nanotriángulos con relleno de oro. Las nanoantenas plasmónicas se alinearon perfectamente de forma automática con los nanocanales, y se perforaron cuatro orificios en los extremos de los microcanales para permitir la entrada de líquidos. El dispositivo polimérico se unió luego a un cubreobjetos de vidrio para la caracterización. Las nanoantenas plasmónicas —que han suscitado un interés intenso en los últimos tiempos— funcionan de manera similar a las radioantenas, si bien a frecuencias superiores. Cuando la luz interacciona con nanopartículas metálicas, en este caso de oro, induce oscilaciones colectivas en los electrones de conducción. Eso puede crear a su vez efectos útiles, por ejemplo la formación de puntos calientes de gran intensidad en la superficie de las nanopartículas a fin de poder detectar moléculas únicas de ADN. Los científicos pusieron a prueba los nanocanales y las nanoantenas por separado. Las nanoantenas mejoraron las señales de una manera excepcional con respecto a una superficie de oro no estructurada. Se logró introducir moléculas únicas de ADN en los nanocanales y estirarlas, mediante electroforesis, hasta una longitud un 89 % superior a la prevista. Ello constituye uno de los mayores factores de estiramiento hallados en la bibliografía, en lo que concierne a moléculas únicas en nanocanales. Los resultados de PLASBIORES son extremadamente prometedores, y este excepcional dispositivo portátil reportará importantes beneficios en el campo de la medicina, sobre todo para aplicaciones a pie de consulta. También mejorarán el control medioambiental y serán de utilidad en muchos otros campos en los que las moléculas biológicas revisten interés.
