El circuito está elaborado con nanotubos de carbono y
de acuerdo a sus diseñadores, con una pequeña muestra de sangre se puede descubrir si hay indicios
de enfermedades.
Investigadores de la facultad de ingenierías del
Instituto Tecnológico de Nueva Jersey (EU) lograron diseñar un chip que puede descubrir enfermedades simplemente
con una gota de sangre como muestra.
Las investigaciones de los científicos han derivado en
tres trámites de patentes en Estados Unidos debido a la implementación de
nanotubos de carbono dentro del campo de la medicina, y en el caso específico
del identificador de enfermedades, sus desarrolladores no descartan que pueda
ser reproducido en los siguientes meses como una tecnología para el diseño de dispositivos portátiles de análisis sanguíneos, lo
que de manera virtual decrecería los costos de las popularmente biometrías
hemáticas.
A reserva de ciertos especialistas biomédicos, el
circuito debe ser puesto a evaluación para conocer su potencial en cuanto a
precisión, o en su defecto identificar si existen márgenes de error de lectura
de partículas hemáticas, además si cubre diferentes tipos de enfermedades y no
solo se limita a unas cuántas.
Pero estas preguntas son detalladamente respondidas a
través del artículo científico titulado “Scalable nano-bioprobes with
sub-cellular resolution for cell detection”, que se encuentra disponible en la
biblioteca científica Elsevier (Vol. 45) que publica desde el pasado 15 de
julio del 2013.
os académicos de la universidad creen que el dispositivo
será fácilmente aceptado por la comunidad médica global debido a que es un
método no invasivo para la detección de enfermedades con tiempos récord de
resultados.
“Usando sensores, hemos creado un dispositivo que
permitirá al personal médico poner una pequeña
gota de sangre sobre un área activa del dispositivo para medir las propiedades
eléctricas de las células”, explicó Reginald Farrow, científico que encabezó el
desarrollo del IC. “Aunque no somos las únicas personas por cualquier otro
medio haciendo esta clase de trabajo, lo que creemos que es único es cómo
medimos las propiedades eléctricas o patrones celulares, y cómo esas
propiedades diferencian los tipos de células”, añadió.
Durante la prueba de experimentación, los ingenieros
evaluaron tres tipos diferentes de células por medio de tres sondas eléctricas
distintas. De acuerdo al artículo técnico extendido en la revista Daily
Science, se analizaron tres clases de células por medio de tres sondas
eléctricas distintas.
“Lo que decimos es que estas células difieren en
función de las propiedades eléctricas. El establecimiento de una firma, sin
embargo, tomará tiempo, aunque sabemos que la distribución de las cargas
eléctricas dentro de las células sanas notablemente cambian cuando se
enferman”.
El dispositivo utiliza tecnología CMOS, lo que permite
una fácil manufactura haciendo uso de plataformas tradicionales de fabricación.
En el proceso de manufactura se depositan los nanotubos de carbono a través de
la técnica de electroforesis.
Los espacios internos al interior del dispositivo
llevan un patrón dimensional de 6 micras, que es el tamaño aproximado del de una célula y para demostrar las
capacidades del circuito para detectar las propiedades celulares, los
investigadores ejecutaron una espectroscopía de impedancia sobre un cultivo de
células embrionarias de riñón (HEK), neuronas de ratones y
células de levaduras.
También las mediciones se realizaron con y sin células,
con y sin nanotubos de carbono, y encontraron que la composición de nanotubos y
la tecnología CMOS reunidos en el chip, fueron cruciales para que el circuito
revelara las propiedades dieléctricas de las células.
Pero las investigaciones de los académicos no paran aquí,
sino que el desarrollo del analizador hemático con su estructura de nanotubos
de carbono, dará paso al diseño de otros dispositivos
médicos, incluso de órganos artificiales como páncreas, así como circuitos
electrónicos tridimensionales y baterías a nanoescala con mayor densidad
energética, por mencionar algunos.
Además, la visión de Farrow y su equipo de
colaboradores va más allá, pues estiman que el dispositivo puede tener otras
variantes a corto y mediano plazo con capacidades de detectar potencialmente
más virus, bacterias, inclusive células cancerígenas.
La medición sensorial de las propiedades eléctricas de
los patrones celulares ha otorgado a Farrow y su equipo de colaboradores
universitarios, diversos galardones como el Premio en Investigación y Medalla
de Excelencia, otorgada por las autoridades académicas de su institución y el
cual es considerada la más alta distinción en investigación científica, así
como por otros organismos tanto de gobierno como de la industria.
Algunos de los documentos científicos que han sido
acreditados por Farrow y que se encuentran en proceso de registro de patente
son: “Método de formación de nanotubos de campo vertical con transistores de
efecto-campo” y “Dispositivos de nanotubos y el método de fabricación”.
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