Un equipo de investigación liderado por el profesor Jiang Changlong, del Instituto Hefei de Ciencias Físicas de la Academia China de Ciencias, ha desarrollado una innovadora plataforma de detección dual que utiliza nanopartículas de upconversion (UCNPs). Esta plataforma, que combina métodos de fluorescencia y colorimetría, ofrece una solución altamente sensible y de bajo límite de detección para la identificación de bilirrubina en muestras biológicas complejas.
Avances en el diagnóstico de la ictericia neonatal
Los hallazgos, publicados en la revista Analytical Chemistry, presentan un nuevo enfoque tecnológico para el diagnóstico temprano de la ictericia. Esta condición de salud es un problema crítico en los neonatos, afectando a aproximadamente el 60% de los recién nacidos y contribuyendo a la mortalidad neonatal temprana. Los niveles elevados de bilirrubina libre indican la presencia de ictericia, siendo que los niveles saludables oscilan entre 1.7 μM y 10.2 μM. Las concentraciones inferiores a 32 μM normalmente no presentan síntomas clásicos, lo que hace esencial la detección rápida y precisa de la bilirrubina en neonatos.
Las UCNPs muestran un gran potencial para detectar moléculas pequeñas en muestras biológicas debido a su mínima interferencia por fluorescencia de fondo. Sin embargo, su baja intensidad de luminiscencia limita su eficacia. Este estudio destaca la necesidad de desarrollar sondas UCNP con una mayor intensidad de emisión para la detección de bilirrubina.
Para superar esta limitación, los investigadores emplearon una estrategia de dopaje con iones de zinc para regular el crecimiento de los nanocristales de upconversion, mejorando así la eficiencia de transferencia de energía de las nanopartículas y logrando una luminiscencia de upconversion de alta intensidad. Además, se desarrolló una plataforma de detección visual de bilirrubina en suero excitada por infrarrojos cercanos de 980 nm. Combinando las UCNPs con ácido sulfosalicílico e iones de hierro para formar una sonda de upconversion eficiente, se observaron cambios en el gradiente de fluorescencia y colorimetría en presencia de bilirrubina, lo que permite una detección precisa.
Asimismo, los investigadores construyeron una plataforma de detección portátil utilizando tecnología de impresión 3D. Al combinarla con la función de reconocimiento de color de un smartphone, este dispositivo ofrece una solución de prueba clínica rápida y conveniente para el monitoreo de bilirrubina.
El estudio demuestra que el modo de fluorescencia del sensor alcanza un límite de detección tan bajo como 21.4 nM, lo que permite una detección precisa de bilirrubina en matrices biológicas complejas. Esta investigación resalta la emisión de luminiscencia de upconversion y subraya el potencial para el diagnóstico temprano de enfermedades a través de la detección altamente sensible de biomarcadores.
Más información:
Lanpeng Zhang et al, Zinc Doping-Induced Lattice Growth Regulation for Enhanced Upconversion Emission in Serum Bilirubin Detection, Analytical Chemistry (2025). DOI: 10.1021/acs.analchem.4c05839
Proporcionado por
Academia China de Ciencias
