Bioingenieria

1. Nivel subatómico:
“BIOCHIP QUE MIDE NIVELES DE GLUCOSA EN LA SALIVA
En un futuro, el sistema podría servir para detectar además otras sustancias, desde ántrax a compuestos biológicos, en organismos y entornos.
Un equipo de ingenieros de la Universidad de Brown, en Estados Unidos, ha diseñado un dispositivo biológico capaz de medir las concentraciones de glucosa presentes en la salivahumana, un medio en el que la glucosa se encuentra mucho más diluida que en la sangre. Se trata de un biochip que podría resultar de gran ayuda para los diabéticos, porque les evitaría tener que hacerse análisis de sangre para controlar sus niveles de glucosa. Pero, según los científicos, el biochip, además, podría servir para la detección de otras sustancias, desde ántrax a compuestos biológicos, enorganismos y entornos.
Esta técnica podría acabar con la necesidad de los diabéticos de extraerse sangre para analizar sus niveles de glucosa.
Según un estudio internacional reciente, en el mundo padecen diabetes casi 350 millones de adultos. Por otro lado, el número de afectados aumentó en nuestro planeta, entre 1980 y 2008, en 194 millones de personas.
Para todas ellas, sacarse muestras desangre es la manera más común de analizar sus niveles de glucosa. Pero este sistema es invasivo, y cuanto menos mínimamente doloroso.
Alternativa a los análisis de sangre
La alternativa propuesta por los especialistas de Brown consiste en un biochip destinado al análisis de moléculas orgánicas, constituido por miles de interferómetros plasmónicos, que son “instrumentos” de tamaño nanométrico quedetectan cambios en las longitudes de ondas de la luz. Estos cambios pueden relacionarse con la presencia en el medio de la sustancia analizada.
En un comunicado de la Universidad de Brown, se explica que el nuevo biochip le saca partido a la convergencia entre la nanotecnología y la plasmónica de superficie, una disciplina que explora la interacción de dos partículas subatómicas: los electrones ylos fotones o partículas elementales de la luz.
La nanotecnología fue aplicada por los ingenieros de Brown para grabar miles de interferómetros plasmónicos en la superficie metálica de un biochip del tamaño de una uña. La plasmónica de superficie se empleó para detectar los niveles de concentración de moléculas de glucosa en agua con el chip, a partir de la interacción de fotones y electrones enél presentes.

Detección a partir de cambios lumínicos
Los investigadores hicieron lo siguiente. Cada interferómetro fue realizado tallando una grieta de unos 100 nanómetros (cada nanómetro equivale a la billonésima parte de un metro) de ancho. Después grabaron un surco de 200 nanómetros de ancho a cada lado de la grieta.
Cada una de estas grietas captura los fotones (partículas de la luz)entrantes y los confina. Entretanto, los surcos dispersan los fotones entrantes, que de este modo interactúan con los electrones libres de la superficie metálica del biochip. Estas interacciones entre fotones y electrones generan un polaritón, es decir, ondas con una longitud de onda menor que la que emiten los fotones en el espacio libre.
Dichas ondas de la superficie plasmónica se mueven a lo largode la superficie del biochip, hasta que se encuentran con los fotones de la grieta, de manera muy similar a lo que sucedería cuando dos olas del océano, que proceden de direcciones distintas, chocasen una con la otra.
Esta “interferencia” determina un máximo y un mínimo en la intensidad de la luz transmitida como resultado. Cuando en el sistema se da la presencia de un analito, o de unasustancia química que se está midiendo, la intensidad lumínica cambia.
Este cambio puede ser medido para la detección de la glucosa, pero también para cualquier otra sustancia, explican los investigadores. Para ello, bastaría con cambiar los interferómetros, afinando las distancias entre la grieta y los surcos que contienen.
De esta forma, “sería posible usar estos biochips para cribar múltiples...