Detección electroquímica de analitos en sangre entera
La electroquimioluminiscencia (ECL) consiste en la emisión de luz como resultado de una reacción electroquímica que se produce por lo general en un electrodo. El decaimiento de un estado excitado producto de una reacción de vuelta al estado estable va acompañado por la emisión de luz. Para que emplearse en la obtención de un diagnóstico rápido en la clínica o «a pie de cama», es preciso aumentar de manera significativa su sensibilidad de detección en sangre entera. Un grupo de científicos inició el proyecto financiado con fondos europeos ECL NANO-MATERIALS para crear sensores ECL con límites de detección muy bajos a partir de moléculas únicas embebidas en películas de polielectrolitos. Entre las moléculas estudiadas se encontraban los llamados puntos cuánticos (PC), nanocristales hechos de materiales semiconductores que presentan fluorescencia. Los investigadores sintetizaron puntos cuánticos y los terminaron con dimetilaminoetanotiol (DAET). El ligando DAET actúa como surfactante, haciendo los PC solubles en agua y evitando su agrupamiento. Los PC terminados con DAET se incorporaron seguidamente en el polímero Nafion. Por lo general, las reacciones de intercambio (sustitución) de ligandos como las que se necesitan para unir el DAET a los PC reducen el rendimiento cuántico de la fluorescencia, que es una medida de la emisión. De hecho, el rendimiento cuántico correspondiente a la emisión de los PC-DAET era inferior al 5 %. No obstante, cuando se depositaron las películas compuestas de Nafion/PC-DAET sobre electrodos de carbono vítreo y se utilizó peróxido de hidrógeno como correactivo, se obtuvo un rendimiento cuántico incluso superior al de las películas de PC desnudos. En experimentos posteriores se investigó la extinción (de la emisión) ECL tras la unión con moléculas con relevancia biológica como glutatión, colesterol, dopamina y homocisteína. Dichos experimentos confirmaron el gran potencial de las películas compuestas de Nafion/PC-DAET como sensores bioanalíticos. El objetivo último del estudio era la detección de analitos en sangre entera utilizando PC incorporados en biosensores ECL. El trabajo realizado permitió demostrar que es posible preparar biosensores ECL para homocisteína y dopamina con una capacidad de detección fiable en los rangos milimolar y picomolar, respectivamente. Hay que destacar que se trata de los primeros biosensores ECL capaces de detectar con sensibilidad suficiente biomoléculas directamente en sangre entera, sin necesidad de extraer antes el analito. Se están preparando manuscritos para su envío a revistas científicas, habiéndose publicado ya un artículo. La tecnología desarrollada podría tener un impacto crucial en el diagnóstico a pie de cama y en la mejora de la salud de los pacientes, algo que redundará en beneficio tanto de los ciudadanos europeos como del sistema de atención sanitaria de la UE.
Palabras clave
Detección de analitos, sangre entera, nanosensor, electroquimioluminiscencia, puntos cuánticos
