Primero diseñaron un sensor, ahora, los investigadores de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) y el Conicet, trabajan en utilizarlo como técnica de diagnóstico para el Mal de Chagas. Se trata de un dispositivo que aprovecha las propiedades ópticas de un material novedoso y biocompatible: el silicio poroso nanoestructurado.
El biosensor, que se encuentra en estudio, se plantea como un método alternativo que podría resultar más económico y rápido, a diferencia de las tradicionales técnicas de microscopía con fotoluminiscencia.
“La primera parte del trabajo fue desarrollar un sensor en el sentido de que sea susceptible a la presencia de algún agente químico. Ahora estamos estudiando la cinética de la incorporación de las proteínas al silicio”, explicó Roberto Arce, investigador del Instituto para el Desarrollo de la Industria Química (INTEC), dependiente de la UNL y el Conicet.
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar una magnitud de carácter físico o químico. Es común su uso para alertar de la presencia de algunas sustancias químicas que poseen un riesgo potencial. Cuando lo que se está sensando es un producto de origen biológico, se denomina biosensor.
Para detectar
Utilizar un material cerámico como el silicio para detectar la presencia de un parásito es posible gracias a las propiedades ópticas del material. Los investigadores miden cuanta luz transmite el sensor, es decir, su transmitancia óptica.
“Trabajamos sobre el silicio poroso. Si uno hace este material sumamente delgado –con espesores del orden de los micrones– la luz lo atraviesa de una forma particular, dejando pasar algunos colores (longitudes de onda) y otros no. A esto de lo denomina espectro de transmitancia”, detalló Arce, quien además se desempeña como docente de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) de la UNL.
Es posible medir el espectro de transmitancia de un silicio poroso preparado bajo ciertas. “Cuando uno incorpora algún medio extraño, por ejemplo, la proteína que uno está utilizando para identificar los anticuerpos cambia el espectro de transmitancia del sensor, por razones relacionadas con las propiedades ópticas de los materiales”, detalló Arce.
Las modificaciones que se producen en el espectro pueden ser identificadas con un espectrómetro que es un instrumento para la medición de este comportamiento óptico. “De este modo podemos detectar qué es lo que está ocurriendo”, afirmó.
Según contó Arce, al material se le incorporan proteínas determinadas, que le dan especificidad al sensor. Luego, gracias a un sistema de bombeo, se ingresa al biosensor una solución que contiene la muestra a analizar. En caso de haber anticuerpos específicos para el Mal de Chagas, estos se adhieren a las proteínas quedando retenidos dentro del dispositivo. Esto cambia el índice de refracción.
“Al cambiar el índice de refracción del medio, combinado con el sistema del silicio poroso se produce el efecto que uno busca, el movimiento del espectro”, sintetizó.
En desarrollo
El trabajo en relación con el silicio poroso nanoestructurado lleva más de siete años de trayectoria, bajo la dirección de Roberto Koropecki. “Comenzamos aprendiendo cuales deben ser las condiciones bajo las cuales debe atacarse el silicio, el mismo que se utiliza para producir celdas fotovoltaicas, de manera de obtener silicio con la porosidad adecuada”, relató Arce.
El paso siguiente de los investigadores fue trabajar en la combinación de los ataques de manera de inducir espectros que son fácilmente medibles.
Finalmente, se obtuvo una patente sobre el desarrollo del sensor propiamente dicho. Los autores fueron Leandro Acquaroli, Raúl Urteaga y Roberto Koropecki.
Actualmente, el trabajo orientado al diagnostico del mal de Chagas surge por una colaboración de la biotecnóloga Verónica Gonzalez, y forma parte de la tesis de doctorado de la biotecnologa Liliana Lasave.