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Reconocimiento molecular

La UPV desarrolla, junto a la URV y el CIBER-BBN, un nuevo nanodispositivo que facilita la detección rápida, sencilla y fiable de la presencia de cocaína

[ 11/01/2017 ]
Reconocimiento molecular

Un equipo de investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV), la Universitat Rovira i Virgili (URV) y el CIBER de Bioingeniería Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) ha desarrollado un nuevo nanodispositivo que permite detectar de modo rápido, sencillo y fiable la presencia de cocaína en la saliva o en cualquier otra solución acuosa.


El sistema consiste en una puerta molecular diseñada con alúmina nanoporosa, un óxido de aluminio preparado por medios electroquímicos con poros de diámetro micrométrico, es decir, de una millonésima parte de un milímetro. El trabajo ha sido publicado en la revista Scientific Reports, del grupo Nature.


Ramón Martínez Máñez director del Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico de la UPV y director científico del CIBER-BBN, explica que "una puerta molecular es un mecanismo cuyo estado (abierto o cerrado) puede ser controlado a voluntad por estímulos externos. En este caso, por la presencia de una especie química como la cocaína".


Junto al profesor de la UPV, este trabajo ha sido liderado por Lluís F. Marsal, catedrático de Tecnología Electrónica del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática y coordinador del grupo de investigación Nanoelectronic and Photonic Systems (NePhoS) de la URV.


El aptámero reacciona y abre selectivamente el poro ante la presencia de cocaína


El nanodispositivo desarrollado está formado por un material altamente poroso, la citada alúmina nanoporosa, cuyos poros de 10 nanómetros están cargados con un marcador fluorescente y tapados por un aptámero específico de cocaína que actúa como puerta.


El aptámero es un ácido nucleico de cadena sencilla (ssADN y ARN) que se une de manera estable y muy específica a su diana, en este caso, la cocaína. Ante la presencia de cualquier sustancia diferente a ella, el poro se mantiene cerrado por el aptámero. Sin embargo, cuando hay cocaína, el aptámero reacciona, como indica Marsal: "Se une a la cocaína y abre de forma selectiva el poro, liberando el marcador fluorescente y permitiendo, así, la detección y cuantificación de la cocaína presente".


La utilización de las placas de aluminio poroso, novedosa


La principal novedad del nanodispositivo con respecto a otros sistemas de detección, afirma Martínez-Máñez, reside en la utilización de las placas de aluminio poroso "que se manejan de forma muy sencilla y, además, tienen la ventaja de que se pueden reutilizar para hacer otro sensor".


Este nuevo nanodispositivo inteligente, pionero en la utilización de la alúmina porosa como puerta molecular, sienta las bases para el uso de este material en el desarrollo de puertas moleculares para la detección de compuestos químicos y biológicos con aplicaciones en campos de gran interés técnico, científico, industrial y social, como son la salud y el medio ambiente.


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