Nuevo dispositivo de detección de moléculas únicas
La detección y la caracterización de moléculas individuales permitirían indagar en procesos biológicos fundamentales y obtener información sobre las estructuras de las proteínas de membrana para poder diagnosticar enfermedades como el cáncer, entre otras muchas. A tales efectos se puso en marcha el proyecto «Single or few molecules detection by combined enhanced spectroscopies» (SMD), financiado con fondos comunitarios. Los científicos al frente de esta iniciativa se propusieron aislar un campo electromagnético intenso en un espacio de dimensiones infinitesimales para definir la sensibilidad química a escala nanométrica. Para ello, estudiaron las propiedades de los polaritones de plasmones superficiales (SPP), que esencialmente son ondas electromagnéticas resultantes del impacto de las partículas de luz, o fotones, en plasmones metálicos bajo las condiciones adecuadas. El equipo pretendía incorporar en un único dispositivo varias técnicas experimentales de espectroscopia para poder llevar a cabo la caracterización química sin marcado isotópico de moléculas individuales. Este sistema combina tecnologías como la microscopía de fuerzas atómicas o unas pinzas ópticas con la espectroscopia óptica, permitiendo así realizar mediciones de fuerzas y señales de Raman, SERS, infrarrojos y teraherzios de forma dinámica y simultánea. El equipo logró una resolución espacial extraordinaria, por debajo del rango de 10 nanómetros. Además de optimizar los componentes, los científicos sintetizaron una matriz de nanosondas de proteína o conjugados de ADN con iones de metal y las probaron para obtener información estructural y caracterizar los cambios en la conformación de la proteína transmembrana fotorreceptora en el canal iónico modulado por nucleótidos cíclicos. Por otra parte, al utilizar las proteínas del dominio BRCT como moléculas identificadoras, los investigadores lograron distinguir los péptidos naturales de los mutantes. El equipo de SMD abordó con éxito el complejo reto tecnológico de desarrollar un dispositivo que incorpora técnicas de caracterización mecánica (espectroscópica) y óptica. La espectroscopia de moléculas únicas permite realizar diagnósticos más precisos y abre nuevos campos de investigación para la industria farmacéutica y otros sectores relacionados con las ciencias médicas.