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El hallazgo que permitir tener un nico test para detectar cualquier virus o bacteria



El objetivo es crear un nanodispositivo para diagnosticar

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Cientficos espaoles trabajan para desarrollar una prueba mdica nica, capaz de detectar cualquier agente biolgico, al identificar la frecuencia de vibracin que emiten distintos patgenos


El CSIC ha descubierto que las bacterias vibran a distintas frecuencias.
PIXABAY

Las pruebas que se realizan hoy para detectar la presencia de microorganismos -como los tests que se estn empleando para el coronavirus- se basan en la informacin gentica del virus o bacteria que persiguen. Estn diseados a partir de un retrato robot del patgeno al que estn buscando, lo que implica que cada anlisis puede identificar nicamente ese microbio. Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Cientficas (CSIC) est trabajando para desarrollar un dispositivo universal, capaz de descubrir la firma de cualquier patgeno, con una nica prueba, gracias a la nanotecnologa.

La fsica optomecnica (que mide luz y movimiento) ha permitido a los cientficos observar que las bacterias vibran cientos de millones de veces por segundo, con unos patrones determinados. En concreto, investigadores del Instituto de Micro y Nanotecnologa en Tres Cantos (Madrid) han logrado por primera vez aislar la frecuencia de resonancia de una sola bacteria (Staphylococcus epidermidis). Su hallazgo, descrito este lunes en la revista Nature Nanotechnology, abre la puerta a la creacin de dispositivos que puedan detectar, de forma universal, a gran escala y con alta sensibilidad, la presencia de cualquier microorganismo en una nica muestra.

La pandemia de SARS-CoV-2 hace que se hable mucho de las pruebas para detectar los virus, como los tests rpidos y las PCR”, apunta Javier Tamayo de Miguel, investigador del Instituto de Micro y Nanotecnologa de Madrid. La alternativa a estos mtodos genticos seran los mtodos biofsicos. “Si pudiramos medir las propiedades fsicas de partculas virales o de las bacterias presentes en una muestra, podramos identificarlas”, explica. “Porque cada especie viral tiene unas propiedades caractersticas”. Identificar la frecuencia de resonancia de cada microbio aportara mucha ms informacin sobre su naturaleza, como la forma, el tamao o la rigidez; esto es, el grado en el que se deforman las partculas.

Doble hito a nanoescala

El hallazgo de los investigadores del CSIC al aislar la resonancia de una sola bacteria marca un doble hito: por un lado, la confirmacin fsica de que las bacterias vibran a frecuencias caractersticas; por otro, se trata de la primera medicin de este tipo en una partcula tan pequea. “Las tcnicas analticas normales requieren billones de analitos (componentes que se separan de una muestra para su estudio)”, seala Tamayo.”Pero los nanodipositivos optomecnicos que hemos utilizado tienen la capacidad para medir desplazamientos inferiores al tamao de un tomo”.

En concreto, una lectura a ese nivel de precisin se consigue gracias a las propiedades de estas herramientas miniaturizadas para almacenar la luz y acoplar los fotones a fonones, que son partculas vibratorias. “Los dispositivos optomecnicos son sistemas a micro y nanoescala que presentan la capacidad de confinar la luz y que modifican sus propiedades cuando el dispositivo se deforma”, aade el investigador.

Tamayo, profesor de investigacin del CSIC, dirige adems el grupo de Bionanomecnica en el instituto madrileo. Su trabajo ha conducido al desarrollo de un dispositivo para la deteccin temprana del cncer, gracias a nanosensores que perciben concentraciones muy bajas de molculas biolgicas en fluidos como la sangre, el plasma, la saliva o la orina. Desde hace tres aos, su equipo colabora con centros nacionales, como el Hospital La Paz y el Hospital Doce de Octubre, de Madrid, y con varios grupos del proyecto europeo Viruscan, cuyo objetivo es construir un detector universal de virus y bacterias basado en nanotecnologa.

De momento, la deteccin de la resonancia de la Staphylococcus epidermidis supone un primer paso, aunque los autores recuerdan que el proyecto an necesitar aos de desarrollo. El primer prototipo podra estar listo a finales de 2021 y, aunque se trata de una tecnologa embrionaria, sus creadores esperan que pueda llegar a los hospitales en el futuro. “Suelo decir que las soluciones tecnolgicas de hoy son producto de la investigacin de las ultimas dos dcadas“, afirma Tamayo. “El camino es largo, tortuoso y altamente selectivo. Empieza por adquirir nuevo conocimiento, transformarlo en tecnologa y finalmente en un producto. Si no siembras hoy, no comes maana”.

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