Investigadores europeos combinan física y biología para desarrollar nuevos biosensores
El resultado será un biosensor ultrasensible basado en origami de ADN.
Un equipo multidisciplinar de cuatro países europeos ha desarrollado una plataforma de biosensores de alta sensibilidad que combina avances en física y biología. Esta investigación se ha llevado a cabo en el marco del DeDNAed, un proyecto financiado por la UE lanzado en 2021 bajo EXCELLENT SCIENCE - Tecnologías Futuras y Emergentes (FET). El consorcio está compuesto por 7 socios europeos ubicados en Alemania, España, Francia y Austria. Con un presupuesto total de aproximadamente 3 millones de euros, con la misión de desarrollar una plataforma de biosensores novedosa e innovadora.
La plataforma biosensora DeDNAed, que cuenta con la participación de TECNALIA, se utilizará para detectar biomoléculas y permitirá detectar toxinas alimentarias o biomarcadores de enfermedades. Las ventajas de una plataforma sensora de este tipo son una mayor sensibilidad, versatilidad y un enfoque óptico ultrarrápido, que permite una detección rápida. Estructuralmente, el sensor DeDNAed está formado por varios componentes y se basa en funciones nanométricas de los mismos.
El origami de ADN permite ensamblar e integrar con precisión nanométrica los elementos sensores. Este origami de ADN es, como el clásico origami de papel, plegable, pero en lugar de papel está hecho de una sola hebra de ADN y puede adoptar diferentes formas 2D y 3D. Los denominados «extremos pegajosos» que sobresalen proporcionan puntos de anclaje para posibles funcionalizaciones.
DeDNAed se sirve de ello para colocar con precisión un elemento de biorreconocimiento (anticuerpos con nanoclústeres atómicos desarrollados por TECNALIA) en el foco entre nanopartículas plasmónicas que sitúan al analito en un punto ideal para su detección. Esto permite disponer de un sensor muy sensible, que detecta concentraciones muy bajas del analito mediante espectroscopia Raman de superficie mejorada (Raman-SERS).
Es importante destacar que el método del sensor DeDNAed no está limitado a un analito específico como objetivo, sino que permite la detección de una variedad de objetivos si se utilizan elementos de bioreconocimiento adecuados. Esto proporciona a DeDNAed un alto grado de flexibilidad en su área de aplicación, que abarca desde aplicaciones en el sector médico, como el diagnóstico in vitro (ejemplo dentro de DeDNAed: interleucina-6), hasta el monitoreo de la calidad o contaminación de productos comestibles (ejemplo dentro de DeDNAed: aflatoxina). Además, la posibilidad de transferir la plataforma de sensores basada en DNA origami a sustratos flexibles permitirá su integración en dispositivos médicos portátiles.