La capacidad de medir tales objetivos de importancia médica, sin llevar a cabo caras pruebas de laboratorio, podría ser particularmente importante en los países en desarrollo.
Los investigadores modificaron la composición química de unas muestras de sangre con el fin de utilizar la concentración de glucosa como un indicador para la detección de la concentración de estas sustancias. La investigación fue llevada a cabo por Yu Xiang y Yi Lu en la Universidad de Illinois, en Urbana-Champaign (Estados Unidos).
"Existe una elegante sencillez en este tipo de reutilización", afirma Kevin Plaxco, profesor de bioquímica en la Universidad de Califo ia, en Santa Bárbara (EE.UU). "El desarrollo de una plataforma general de detección con la comodidad y el factor de forma de un medidor de glucosa casero es el santo grial de las investigaciones con biosensores", asegura.
Para lograr esto, en primer lugar Xiang y Lu modifican una muestra (por lo general de sangre) con una solución que contiene partículas magnéticas microscópicas. A éstas se adjunta un fragmento de ADN capaz de vincularse al objetivo deseado, y también invertasa, una enzima que provoca la degradación de la sacarosa en glucosa. Cuando el objetivo se une al ADN, libera la invertasa de las partículas magnéticas. Una vez que este se vincula al ADN -un proceso que lleva desde segundos hasta minutos, dependiendo del objetivo- la solución se expone a un imán, que extrae las partículas magnéticas restantes, que contienen la invertasa no liberada. Esta solución se mezcla con otra que contiene sacarosa. La invertasa liberada descompone la sacarosa en glucosa, cuya concentración está directamente relacionada con la concentración del objetivo. Como paso final, la solución se coloca en una tira reactiva y en el medidor de glucosa, que da una lectura de la concentración de la sustancia a estudiar en la muestra original.
"Este trabajo es un ejemplo excelente de la combinación de ciencias novedosas con las tecnologías existentes para la investigación y el desarrollo traslacionales", afirma Weihong Tan, profesor de química en la Universidad de Florida. "Esto va a revolucionar el campo de los biosensores y hará que sean útiles a nivel práctico en la medicina personalizada y en el diagnóstico médico".
Colin Campbell, profesor de química en la Universidad de Edimburgo, afirma que Xiang y Lu "han solucionado una de las cuestiones más comunes que plantean estas tecnologías: '¿Podemos realmente hacer que sean lo suficientemente pequeñas y tan sencillas que cualquiera pueda usarlas?'". Además, según Campbell, "resulta importante e impresionante que los autores hayan demostrado la detección en muestras tan complejas como la sangre".
Sin embargo, "deben superarse varios obstáculos si esta técnica se comercializa", indica Jaebum Choo, profesor de bio-nano ingeniería en la Universidad de Hanyang (Corea del Sur). "En primer lugar, no existen muchos contenidos objetivo que puedan ser capturados por secuencias específicas de ADN". También cree que la separación magnética, que añade un paso más en el proceso, es un problema, calificándola como "un nuevo obstáculo a considerar en el proceso de integración para la comercialización".
Lu espera hacer más sencillo el proceso mediante la sustitución del imán con un filtro que separe la invertasa no liberada de la mezcla a medida que se inyecta en la solución de sacarosa con una jeringa. Tiene la esperanza de que su investigación conduzca a la creación de kits de pruebas químicas disponibles en el mercado. "La ciencia y la tecnología ya están lo suficientemente desarrolladas", explica, "y sólo existen varios retos de ingeniería que hay que superar para alcanzar esta meta".