En el diagnóstico clínico, es fundamental monitorear las biomoléculas de una manera simple, rápida y sensible. Los médicos a menudo monitorean los anticuerpos porque estas pequeñas proteínas se unen a los antígenos, o sustancias extrañas, a las que nos enfrentamos todos los días. Sin embargo, la mayoría de las biomoléculas se han complicadocaracterísticas de carga y la respuesta del sensor de los sistemas convencionales de nanotubos de carbono puede ser errática. Un equipo en Japón reveló recientemente cómo funcionan estos sistemas y propuso cambios para mejorar drásticamente la detección de biomoléculas. Informan sus hallazgos en Revista de física aplicada , de AIP Publishing.
Estos investigadores demostraron una nueva técnica para detectar, medir y analizar biomoléculas con distribuciones de carga no homogéneas ajustando la solución en la que monitorean la biomolécula. Utilizaron transistores de película delgada de nanotubos de carbono CNT-TFT para concentrarse en la cantidad precisa deuna biomolécula específica está en una muestra.
Los biosensores CNT-TFT utilizan receptores de anticuerpos inmunes llamados aptámeros para detectar la carga eléctrica neta de la parte de la molécula objetivo. Después de que los científicos identifican una molécula, se crea un anticuerpo para que se adhiera a ella en solución. Ese anticuerpo se conecta a un aptámeroen una película delgada de nanotubos de carbono que convierte la conexión en una señal eléctrica para la detección del sensor. Con esta respuesta mejorada del sensor, los investigadores pueden determinar la longitud de Debye, o la distancia entre una carga puntual y la molécula, para trazar la carga desigual de una moléculadistribuciones.
El grupo descubrió que tenían que observar cómo se distribuían las cargas cerca de la superficie de una molécula para comprender el complicado comportamiento de la señal del sensor. "A pesar de ser la misma molécula objetivo, las polaridades de la respuesta del sensor son completamente diferentes de las positivas.o negativo ", dijo Ryota Negishi, autor del artículo.
"Logramos la mejora del rango dinámico mediante el uso de una baja concentración de solución tampón", dijo Negishi. "Como resultado, aclaramos el mecanismo de respuesta complicada del sensor que no se ha aclarado en informes anteriores".
Muchas características diferentes de un experimento pueden afectar la longitud de Debye de una molécula, por lo que estos resultados son prometedores para controlar aún más los sensores y modificar su rango dinámico.
A continuación, Negishi y sus colegas esperan encontrar una manera de utilizar sus hallazgos en escenarios más de la vida real. "Para una aplicación práctica, es esencial desarrollar una tecnología de detección que pueda detectarse en condiciones de alta concentración cerca de la sangre".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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