Un equipo interdisciplinario de cient\u00edficos del Instituto Nacional de Astrof\u00edsica, \u00d3ptica y Electr\u00f3nica (INAOE) desarroll\u00f3 y fabric\u00f3\u00a0un prototipo\u00a0de un biosensor \u00f3ptico para la detecci\u00f3n con alta especificidad del virus SARS CoV-2, en el marco de un proyecto financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (Conacyt).<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0El biosensor \u00f3ptico est\u00e1 basado en el efecto de resonancia de plasm\u00f3n\u00a0\u00a0localizado en la superficie (LSPR por sus siglas en ingl\u00e9s). El sensor es altamente sensible y potencialmente capaz de distinguir entre variedades de coronavirus, tiene un bajo l\u00edmite de detecci\u00f3n en condiciones de laboratorio y un corto tiempo de detecci\u00f3n (10-20 minutos).<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0El sensor no reemplazar\u00e1 las pruebas de laboratorio existentes, pero podr\u00eda ser un m\u00e9todo alternativo para el diagn\u00f3stico cl\u00ednico r\u00e1pido, comentan en entrevista el Dr. Rub\u00e9n Ramos Garc\u00eda y la Dra. Svetlana Mansurova, investigadores del INAOE y l\u00edderes del proyecto.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0La Dra. Mansurova indica que el INAOE cuenta con todos los recursos humanos y materiales para desarrollar un biosensor con las caracter\u00edsticas mencionadas.<\/p>\n
Explica que en la superficie del biosensor se coloca un elemento de bio-reconocimiento que reacciona con el analito (la substancia que se quiere detectar). \u201cAs\u00ed, si se quiere detectar ADN se coloca la cadena complementaria, si es ant\u00edgeno se coloca un anticuerpo entre otras opciones. La detecci\u00f3n es espec\u00edfica, de manera que solo se puede producir una interacci\u00f3n qu\u00edmico-biol\u00f3gica entre el analito y el elemento de bio-reconocimiento. Cuando se da esta reacci\u00f3n, hay un cambio f\u00edsico-qu\u00edmico que se traduce a una se\u00f1al el\u00e9ctrica, \u00f3ptica, mec\u00e1nica, etc. En nuestro biosensor el elemento transductor es \u00f3ptico, es plasm\u00f3nico\u201d.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0A su vez, el Dr. Rub\u00e9n a\u00f1ade que el funcionamiento del biosensor se pueden comparar con un candado: \u201cImagina que tienes un candado, y s\u00f3lo una llave puede abrirlo. Las reacciones son espec\u00edficas, ninguna otra mol\u00e9cula podr\u00e1 abrir el candado, solo la que est\u00e1s buscando espec\u00edficamente\u201d.<\/p>\n
Interrogada sobre el significado del t\u00e9rmino \u201cplasm\u00f3nico\u201d, la Dra. Mansurova explica que los plasmones son oscilaciones colectivas de electrones de conducci\u00f3n en pel\u00edculas o part\u00edculas de metales nobles (oro y plata principalmente) de dimensiones nanom\u00e9tricas. Estas oscilaciones son inducidas por onda de luz incidente y las condiciones de resonancia en las que se excitan los plasmones son altamente sensibles al\u00a0\u00a0entorno de la pel\u00edcula o nanopart\u00edculas de oro que constituyen la superficie del biosensor (el chip). Cuando el analito interacciona con el elemento de bio-reconocimiento colocado en la superficie de chip, se produce un cambio de \u00edndice de refracci\u00f3n y este cambio desplaza la resonancia plasm\u00f3nica, permitiendo sensar la presencia de mol\u00e9culas espec\u00edficas.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0El Dr. Rub\u00e9n Ramos se\u00f1ala que ya hay dispositivos comerciales de biosensores que se utilizan especialmente en la industria alimentaria, para medir la calidad del aire y la investigaci\u00f3n farmac\u00e9utica y en la bioqu\u00edmica para caracterizar interacciones o detectar mol\u00e9culas. Tambi\u00e9n se emplean para detectar metales pesados o toxinas.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u201cUsualmente los biosensores son caros. Nuestro sensor utiliza el mismo principio de los sensores comerciales pero tiene detalles propios, en especial el modo de detecci\u00f3n de fase, no hay otro a nivel comercial con esta caracter\u00edstica. El transductor es un arreglo de nanopart\u00edculas de oro sobre un substrato de vidrio, lo cual reduce el gasto de oro para fabricaci\u00f3n del sensor y aumenta la sensibilidad de detecci\u00f3n\u201d, subraya.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Informa que el proyecto ya se encuentra en la etapa final, el prototipo ya funciona. Sin embargo, a\u00fan falta afinar los detalles que permitan optimizar el desempe\u00f1o del sensor.\u00a0En el INAOE se hizo la demostraci\u00f3n del concepto utilizando en calidad de analito las cadenas cortas de secuencias de nucle\u00f3tidos que representan segmentos espec\u00edficos de RNA del virus SARS-CoV-2 y en calidad de elemento de bio-reconocimento las cadenas complementarias a \u00e9stas. Ambos elementos fueron sintetizados artificialmente, de esta manera se evit\u00f3 la necesidad de trabajar con material biol\u00f3gico que contiene virus real.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0La Dra. Svetlana Mansurova expresa que la siguiente etapa en el desarrollo del sensor es miniaturizar, simplificar con fibra \u00f3ptica u \u00f3ptica integrada y ponerlo en una plataforma.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0El sensor tiene potencial para ser adaptado para uso individual, lo cual podr\u00eda ser de gran importancia en comunidades remotas y\/o sin acceso a infraestructura m\u00e9dica avanzada. A\u00fan m\u00e1s importante, la sensitividad del sensor es suficiente para desarrollar esquemas de detecci\u00f3n donde el virus se detecta en aire o en aguas residuales en tiempo real, por ejemplo en lugares concurridos como estaciones de metro, centros comerciales, hospitales, escuelas, etc. \u201cEsto permitir\u00e1 responder de manera r\u00e1pida y eficaz a los brotes locales para aislar y combatirlos, sin necesidad de paralizar la actividad econ\u00f3mica y social a nivel estatal y\/o nacional\u201d.<\/p>\n
\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Para concluir, el Dr. Rub\u00e9n Ramos comenta que este proyecto fue desarrollado por un equipo multidisciplinario del INAOE que incluye a investigadores, estudiantes de posgrado y t\u00e9cnicos de las \u00e1reas de Electr\u00f3nica, \u00d3ptica y Ciencias y Tecnolog\u00edas Biom\u00e9dicas.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Adem\u00e1s de la Dra. Svetlana Mansurova y del Dr. Rub\u00e9n Ramos, en el equipo participan los doctores Ismael Cosme (Catedr\u00e1tico Conacyt), Teresita Spezzia, Nikolai Korneev, Julio C\u00e9sar Ram\u00edrez, los estudiantes Cristina D\u00edaz Failach, Mois\u00e9s Garc\u00eda, Joaqu\u00edn Alberto Ascencio, Juan Pablo Cuanalo Fern\u00e1ndez, Sara Gonz\u00e1lez Bol\u00edvar. El Dr. Alexander Malik, de Electr\u00f3nica, asesor\u00f3 al equipo en la fabricaci\u00f3n del chip plasm\u00f3nico. En la optimizaci\u00f3n de caracter\u00edsticas del chip,\u00a0el grupo est\u00e1\u00a0colaborando estrechamente con el grupo de fiscos te\u00f3ricos de la UNAM dirigido por Dr. Alejandro Reyes.<\/p>\n
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0En la parte qu\u00edmica y biol\u00f3gica del desarrollo de proyecto se cont\u00f3 con la participaci\u00f3n activa de la Dra. Beatriz de la Mora, Catedr\u00e1tica del Conacyt en la UNAM, y de los bi\u00f3logos moleculares, los doctores Jorge Donato Garc\u00eda y Paulina Ramos (Universidad de Florida).<\/p>\n
\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Un equipo interdisciplinario de cient\u00edficos del Instituto Nacional de Astrof\u00edsica, \u00d3ptica y Electr\u00f3nica (INAOE) desarroll\u00f3 y fabric\u00f3\u00a0un prototipo\u00a0de un biosensor \u00f3ptico para la detecci\u00f3n con alta especificidad del virus SARS CoV-2, en el marco de un proyecto financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (Conacyt). \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0El biosensor \u00f3ptico est\u00e1 basado en el efecto de resonancia de plasm\u00f3n\u00a0\u00a0localizado en la superficie (LSPR por sus siglas en ingl\u00e9s). El sensor es altamente sensible y potencialmente capaz de distinguir entre variedades de coronavirus, tiene un bajo l\u00edmite de detecci\u00f3n en condiciones de laboratorio y un corto tiempo de detecci\u00f3n (10-20 minutos). \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0El sensor no reemplazar\u00e1 las pruebas de laboratorio existentes, pero podr\u00eda ser un m\u00e9todo alternativo para el diagn\u00f3stico cl\u00ednico r\u00e1pido, comentan en entrevista el Dr.…<\/p>\n