Ciencia y Tecnologia
publicado em 28/05/2011 às 15h00:00
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Y ngenheiros la Universidad de Vanderbilt, EE.UU., estableció un biosensor de silicio "poroso" se muestran las fallas o la promesa de que no sólo para el diagnóstico médico, sino también para la detección de toxinas peligrosas y otras moléculas pequeñas en el medio ambiente. La innovación fue originalmente diseñado para la detección de secuencias específicas de ADN e identificar si una persona está predispuesta a la enfermedad cardíaca y ciertos cánceres.

Sensores químicos salvar vidas mediante la detección de sustancias peligrosas en el medio ambiente o moléculas específicas en la sangre que puede ser señal de enfermedades graves. Pero las tecnologías d biológicos sensores de corriente son limitadas debido a su tamaño, que es demasiado grande en relación con los productos químicos para ser detectados. En la mayoría de los casos, cuando se trata de detectar muy pequeño con un sensor de gran tamaño, las moléculas pequeñas no perturbar las propiedades del sensor suficiente para ser percibido.

Los investigadores informan de que es posible eliminar este problema haciendo sensores con características que son comparables en tamaño a las moléculas para ser detectados, aumentando la sensibilidad de la tecnología de detección de corriente.

Para esto, los ingenieros eligió un material de silicio poroso, que actúa esencialmente como una esponja pequeña que puede ser "sembrado" o lleno de todo tipo de sustancias que cambian sus propiedades, resultando en un detector de alta sensibilidad para las moléculas pequeñas. Captura de una secuencia particular de ADN implica la siembra del sensor con una sola hebra de ADN de modo que sólo la cadena complementaria se puede unir a ella y que todo lo demás es removido.

¿Por qué utilizar un material de silicio poroso? Los investigadores subrayan la importancia de la enorme área de superficie del sensor en relación a su pequeño tamaño. Para ilustrar este punto, describen dos bloques, uno de los cuales tiene tres cm de lado con una superficie plana para que el ADN se puede conectar, proporcionando 54 cm ² de área de superficie disponible para enlazar estas moléculas. El otro es un cubo del mismo tamaño, hecha de una esponja de silicio poroso y la capacidad de acceso al volumen del cubo con toda la superficie interna, proporcionando una superficie que es aproximadamente 10 000 veces mayor que el primer cubo . Esto es como comparar el tamaño de una pelota de golf con el área de un campo de fútbol con la misma área de la cubierta del asiento. Es un enorme incremento en el número de moléculas que se pueden capturar, y esta es una razón por la cual nuestro nuevo sensor es más sensible para detectar pequeñas moléculas, dice Sharon M. Weiss.

Y mediante el uso de un tipo rejilla de texturización de la superficie del silicio poroso comúnmente utilizado en estos sensores, la luz puede ser incluido en una sonda muy simple y compacto para las propiedades cambiantes del sensor para determinar si cualquier molécula de interés son capturados.

"Si nos fijamos en un CD o DVD a la luz, te darás cuenta de que muchos colores que salte en el entorno de la luz. Modo de funcionamiento de estos discos es que hay un montón de agujeros que son muy similares a los grados", dice Weiss . Cuando la luz interactúa con un arreglo especial de las colisiones, las máquinas pueden decirle qué hacer, lo que permite la lectura de música o videos en el disco.

Esto es precisamente lo que el equipo de Vanderbilt ha hecho con sus sensores - puso la piel de encima de ellos para controlar cómo la luz interactúa con su entorno para detectar activa (los de silicio poroso "guías de onda"). Entonces, se puede determinar que la señal significa basado en el color o el ángulo de la luz que sale del sensor.

"Cuando inyectaron las moléculas que detectan y son el sensor y se adhieren, cambian la densidad óptica del silicio poroso y, por consiguiente, el ángulo o el color de la luz que viene de vuelta. Al saber cuánto los cambios de ángulo Por ejemplo, podemos cuantificar cuántas moléculas están presentes. Así que no sólo podemos identificar nuestra secuencia de ADN o una toxina, pero también podemos cuantificarlos. Para el diagnóstico, la cuantificación es muy útil ", dice Weis s.

Otras aplicaciones potenciales más allá de la detección de ADN puede incluir la detección de moléculas pequeñas, como las toxinas ambientales, que tienen importantes implicaciones para la seguridad nacional.

Fuente: Isaude.net
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