Parche plasmónico mejora intensidad de la fluorescencia

Un nuevo estudio muestra cómo un parche de alta tecnología usa nanoestructuras de metal para aumentar el brillo fluorescente de las pruebas de diagnóstico cien veces.

Desarrollado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington (WUSTL, St. Louis, MO, EUA) y del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL; Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson, OH, EUA), el parche plasmónico es una película elastomérica flexible y conformable con nanoestructuras adsorbidas que ofrece un método simple y universal para proporcionar un aumento grande y uniforme de la fluorescencia (hasta 100 veces) en una variedad de superficies, transfiriendo simplemente el parche a la superficie en cuestión.

Según los investigadores, el parche plasmónico puede mejorar la sensibilidad y el límite de detección de los inmunoensayos basados en fluorescencia, y representa una tecnología fundamental que permite mejorar de inmediato la sensibilidad de la enfermedad existente, los biomarcadores y las metodologías analíticas independientes de la aplicación. Los investigadores sugieren que podría ser particularmente útil en un chip de microarrays, que permite la detección simultánea de decenas a cientos de analitos en un solo experimento. El estudio que describe el parche plasmónico se publicó en la edición de julio de 2018 de la revista Light: Science and Applications.

“Es una capa fina de material elástico y transparente con nano-bastones de oro u otras nanoestructuras plasmónicas absorbidas en la parte superior”, dijo la autora principal, Jingyi Luan, estudiante de postgrado en la WUSTL. “Estas nanoestructuras actúan como antenas; concentran la luz en un volumen pequeño alrededor de las moléculas que emiten fluorescencia. La fluorescencia es espectacular, lo que facilita la visualización. Se puede imaginar que el parche es una lupa para la luz”.

“El parche plasmónico permitirá la detección de analitos de baja abundancia en combinación con metodologías de detección convencionales, lo que es la belleza de nuestro método”, concluyó el coautor principal, Rajesh Naik, PhD, científico en jefe de la 711ª Ala de Desempeño Humano de la AFRL. “Todo lo que un investigador o técnico de laboratorio debe hacer es preparar la muestra con el método habitual, aplicar el parche sobre la parte superior y luego escanear la muestra como siempre”.

Las técnicas basadas en fluorescencia han transformado radicalmente la biología y las ciencias de la vida al desentrañar las firmas genómicas, transcriptómicas y proteómicas del desarrollo de la enfermedad, la progresión y la respuesta a la terapia. Sin embargo, la aparición de una “señal débil” ha sido un problema persistente y recurrente en las técnicas de imagenología que se basan en la fluorescencia. Superar este desafío fundamental sin el uso de reactivos especializados, equipos o modificaciones significativas en procedimientos bien establecidos es un santo grial en el campo de la óptica biomédica.