Con una gota de sangre y en tan solo unos minutos, el biochip es capaz de detectar si una persona ha estado expuesta a radiaciones peligrosas, y en qué medida.
Científicos de Berkeley Lab han desarrollado un microchip equipado con una serie de nanosensores que miden las concentraciones de proteínas que se transforman tras la exposición a niveles peligrosos de radiación ionizante. Aunque todavía está en fase de desarrollo, la tecnología propuesta por este equipo de científicos podría medir niveles de radiación con un biochip integrado en un dispositivo de mano, capaz de activarse en caso de que el paciente necesitara atención médica urgente tras un incidente relacionado con la radiación.
Las pruebas preliminares han determinado que bastaría una simple gota de sangre para que esta tecnología, en cuestión de minutos, obtuviera una medición exacta de los niveles de radiación e incluso de la evolución del paciente hasta siete días después de la exposición. Según explica el director del equipo multi-institucional de investigación Andy Wyrobek a la revista Scientific Reports, el objetivo de este proyecto es dotar al personal médico de herramientas para la detección inmediata a la radiación ionizante para determinar el grado de gravedad de los pacientes expuestos en caso de accidente.
Esta tecnología pionera en el campo de la detección inmediata de proteínas en sangre sensibles a la radiación ha sido desarrollada por científicos de la Berkeley Lab y de la Universidad de Stanford, con la ayuda de investigadores del Instituto de Investigación Radiobiologica de las Fuerzas Armadas, la UC Davis, la Escuela de Medicina, y el Centro del Instituto de Investigación del Hospital Metodista de Bioestadística.
Hasta ahora, el protocolo médico para medir niveles de radicación en pacientes expuestos tras un incidente era a través del ensayo de sangre llamado “ensayo cromosoma dicéntrico”. Sin embargo, este u otros ensayos basados en la aparición de síntomas físicos, requieren varios días para obtener resultados determinantes. Demasiado tiempo para detectar a las personas que podrían beneficiarse de un tratamiento inmediato para minimizar las consecuencias de la exposición a este tipo de sustancias.
Wyrobeck y su equipo de la división de ciencias de la Vida del laboratorio de Berkeley han detectado más de 250 proteínas sensibles a la exposición, actuando como biomarcadores para detectar si una persona ha estado expuesta a radiaciones peligrosas, y en qué medida. Por otro lado, el laboratorio de la Universidad de Stanford dirigido por Shan Wang ha desarrollado un método pionero basado en el uso de nanopartículas magnéticas y sensores magnéticos de biodetección. Estos sensores recubiertos con moléculas han sido diseñados para producir señales eléctricas cuando una molécula «diana», seguida de una nanopartícula magnética, se adhiere a ella. De modo que se posibilita la detección y cuantificación de partículas a nanoescala tales como proteínas.
Los equipos unificaron ambas líneas de investigación para integrar los anticuerpos de dos biomarcadores de proteínas sensibles a la exposición a la radiación desarrollados por el equipo de Wyrobeck, a los magneto-sensores diseñados por el equipo de Wang. Con el desarrollo de un microchip con 64 nanosensores y un lector de chip conectado a un circuito electrónico, es posible conectar este dispositivo a un portátil o smartphone para realizar el estudio de una gota de sangre en tan sólo unos minutos.
A este nuevo método basado en la tecnología del biochip, mucho más rápido y efectivo, se aúna el esfuerzo entre científicos especialistas en radiación y biología, así como otras disciplinas de la rama de las ingenierías y la bioestadística, para la detección y el diagnóstico de niveles de exposición peligrosos de radiación en personas.
Imágenes | vía Berkeley Lab y Scientific Reports
