Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha desarrollado una innovadora técnica basada en el uso de origami de ADN, que promete revolucionar la detección de biomarcadores en fluidos biológicos. Este avance podría reducir significativamente la necesidad de enviar muestras a laboratorios, permitiendo diagnósticos más rápidos y económicos.
El método, que ha sido publicado recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, se centra en la creación de sensores reutilizables para la detección de proteínas. Paul Rothemund, uno de los investigadores y pionero en el campo del origami de ADN, explica que su trabajo demuestra un concepto que podría facilitar la identificación y medición de ácidos nucleicos y proteínas en una única etapa.
El proceso del origami de ADN
Desde su primera publicación en 2006, el origami de ADN ha permitido a los científicos diseñar estructuras moleculares a escala nanométrica utilizando secuencias de ADN. Este proceso se basa en la capacidad de las cadenas de ADN para autoensamblarse en formas específicas, gracias a la complementariedad de sus bases nucleotídicas. En esta nueva investigación, el equipo ha diseñado una estructura similar a un nenúfar, que se conecta a un electrodo de oro mediante un enlace de ADN. Esta estructura no solo facilita la unión con los analitos de interés, sino que también amplifica la señal eléctrica generada, lo que permite detectar incluso pequeñas cantidades de biomoléculas.
Guareschi, uno de los coautores del estudio, señala que la mayor dimensión de la estructura permite incluir hasta 70 moléculas reportadoras en un solo sensor. Esta característica es crucial para mejorar la sensibilidad de la detección, ya que un cambio en la señal eléctrica puede indicar la presencia de una mayor cantidad de la molécula objetivo.
El equipo también ha demostrado que este sensor puede reutilizarse múltiples veces. A pesar de que su rendimiento puede disminuir ligeramente con cada uso, aún se puede aplicar al menos en cuatro ocasiones diferentes, lo que representa un avance significativo en términos de sostenibilidad y economía en el ámbito de la biomedicina.
El futuro de esta tecnología es prometedor, ya que podría permitir estudios proteómicos más eficientes, facilitando la medición de diversas proteínas en un solo sistema en un corto periodo de tiempo. Esto podría tener importantes implicaciones en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, incluido el diagnóstico temprano de afecciones como la cirrosis o enfermedades inflamatorias del intestino.
La investigación cuenta con la colaboración de varios centros académicos de prestigio, incluyendo la Universidad de California en Santa Bárbara y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, lo que refuerza la relevancia y el potencial de esta tecnología en el ámbito científico global.
Este avance no solo representa un paso significativo en el campo de la biotecnología, sino que también subraya la importancia de la investigación colaborativa a nivel internacional, un aspecto fundamental para abordar los retos científicos y de salud que enfrenta la sociedad actual.
