Crean dispositivo para detección temprana del autismo con muestra sanguínea

^{La tecnología se basa en un polímero que registra las concentraciones de oxitocina en la sangre (IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski).}

El Instituto de Química y Física de la Academia Polaca de Ciencias de Varsovia creó un sensor que mediante una capa de polímero con una estructura cuidadosamente diseñada es capaz de detectar el autismo tempranamente. El documento sobre el dispositivo, publicado en la revista Biosensors and Bioelectronics, reconoce las moléculas de oxitocina, un compuesto considerado como uno de los biomarcadores del autismo.

La oxitocina, comúnmente conocida como la "hormona del amor", fluye en nuestra sangre y los cambios en su concentración pueden indicar una potencial predisposición al autismo. El nuevo sensor químico, diseñado y fabricado en el Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias (IPC PAS) en Varsovia, reconoce selectivamente incluso pequeñas cantidades de oxitocina, que permiten monitorear los cambios más sutiles y que pueden dar la alerta de autismo.

"En los dispositivos desarrollados en nuestro equipo de investigación, el papel de reconocer los compuestos recae en capas de polímero cuidadosamente fabricadas. La idea principal aquí es simple, es decir, para que cada compuesto sea reconocido tratamos de construir un capa de un polímero con cavidades - vacíos moleculares - que se adaptan lo mejor posible a la forma así como a las propiedades físicas y químicas de las moléculas del compuesto químico que queremos reconocer en el entorno del sensor ", dice el Prof. Wlodzimierz Kutner (IPC PAS).

'Estampar' la forma y propiedades de las moléculas del compuesto seleccionado en la matriz del polímero es una técnica conocida como impresión molecular. Los monómeros funcionales se introducen en una solución que contiene las moléculas que se van a detectar. Se adhieren a sitios de unión característicos en las moléculas que se van a imprimir. Entonces se introduce un monómero de entrecruzamiento que se une rápidamente a los monómeros funcionales. La capa de reconocimiento del objetivo se forma después de la polimerización del monómero de entrecruzamiento, y luego se enjuaga de la estructura así formada las moléculas del compuesto seleccionado para la detección.

El equipo del Prof. Kutner ya ha desarrollado muchas capas de polímeros que reaccionan selectivamente incluso a bajas concentraciones de productos químicos importantes, como melamina, nicotina, albúmina y neopterina (uno de los biomarcadores del cáncer). La oxitocina acaba de unirse a este grupo.

Zofia Iskierko, del equipo de Kutner, explica: "Para nosotros, la señal del la presencia de oxitocina en el capa de reconocimiento es un cambio en la capacitancia eléctrica, por eso producimos estas capas en pequeños electrodos de oro. Insertamos los electrodos en un tubo a través del cual fluye una solución de sangre (en nuestras pruebas, sangre artificial). Las moléculas se hunden en las cavidades de la capa de polímero, cambiando así la capacitancia eléctrica del sistema de medición".

En pruebas experimentales, resultó que el nuevo sensor detecta concentraciones micromolares de oxitocina y reacciona a su presencia incluso cuando está rodeado por moléculas de una estructura muy similar.

El equipo del profesor Kutner está trabajando para aumentar la sensibilidad del sensor a un nivel que permita la detección de concentraciones nanomolares. El objetivo aquí es lograr una sensibilidad que permita usar una sola gota pequeña de sangre para llevar a cabo una variedad de pruebas de diagnóstico. Los experimentos también mostraron que la capa de reconocimiento del polímero es relativamente duradera y permite múltiples mediciones sin pérdida de efectividad.

Los cambios en la concentración de oxitocina en la sangre por sí solo no dejan en claro si una persona está predispuesta al autismo. Antes de realizar el diagnóstico, la concentración de al menos algunos otros las sustancias (biomarcadores) característicamente asociadas con esta enfermedad deben ser revisadas. "Nuestro sensor químico de oxitocina es realmente solo un primer paso hacia la construcción de un dispositivo médico más avanzado que diagnostica una predisposición al autismo. Por algún tiempo, hemos estado trabajando en capas de polímero que responden a la presencia de otros dos compuestos asociados con el autismo, a saber, la melatonina (que no debe confundirse con la melamina) y el ácido gamma-aminobutírico ", enfatiza el líder del proyecto de investigación Dr. Piyush S. Sharma (IPC PAS).

Hans Huerto

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