Esquema de la puerta molecular: los poros de la alúmina porosa tapados con el aptámero (izquierda) se abren en presencia de la cocaína y liberan el fluorocromo (derecha).

Nuevos nanodispositivos para detectar la presencia de cocaína en la saliva de manera rápida y fiable

.

Investigadores del grupo de investigación Nanoelectronic and Photonic Systems (NePhoS) de la URV y del Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM) de la UPV han desarrollado nuevos nanodispositivos que permiten detectar de manera rápida, sencilla y fiable la presencia de cocaína en la saliva o en cualquier otra solución acuosa.

.

URV / El grupo de investigadores de la URV dirigido por el profesor Lluís F. Marsal y de la UPV, con el profesor Ramón Martínez-Máñez al frente, ha desarrollado, con alúmina nanoporosa, una puerta molecular —un mecanismo de base molecular cuyo estado (abierto o cerrado) puede ser controlado a voluntad por estímulos externos, en este caso la presencia de una especie química como la cocaína— que permite detectar de manera rápida, sencilla y fiable la presencia de cocaína en la saliva o en cualquier otra solución acuosa. El trabajo ha sido publicado en la revista Scientific Reports, del grupo Nature, y ha sido desarrollado en colaboración por los equipos de las dos universidades.

Los investigadores Lluís Marsal y Elisabet Xifre en laboratorio donde han puesto a prueba el nuevo nanodispositivo.

Los investigadores Lluís Marsal y Elisabet Xifre en laboratorio donde han puesto a prueba el nuevo nanodispositivo.

 

.

El nanodispositivo se ha desarrollado con alúmina nanoporosa, un material cuyos poros tienen una medida de 10 nanómetros, están cargados con un marcador fluorescente y están tapados por un aptámero específico de cocaína que actúa a modo de puerta. El aptámero es un ácido nucleico de cadena sencilla (ssADN y ARN) que se une de manera estable y muy específica con su diana, en este caso la cocaína. Ante la presencia de cualquier sustancia distinta de la cocaína, el poro se mantiene cerrado por el aptámero. En presencia de cocaína, este reacciona, “se une a la cocaína y abre de forma selectiva el poro liberando el marcador fluorescente, lo que permite la detección y cuantificación de la cocaína presente”, explica el catedrático de Tecnología Electrónica del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV, Lluís Marsal.

La principal novedad reside en la utilización de las placas de aluminio poroso que se manejan de forma muy sencilla

Respecto a otros sistemas de detección, el profesor Ramón Martínez-Máñez, director del Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico y director científico del CIBER-BBN,  explica que la principal novedad reside en la utilización de las placas de aluminio poroso “que se manejan de forma muy sencilla y además tienen la ventaja de que se pueden reutilizar para hacer otro sensor”.

Se trata de una puerta molecular que han diseñado con alúmina nanoporosa, un óxido de aluminio preparado por medios electroquímicos con poros de diámetro micrométrico, de una millonésima parte de un milímetro

Este nuevo nanodispositivo inteligente, pionero en la utilización de la alúmina porosa como puerta molecular, sienta las bases para la utilización de este material en el desarrollo de puertas moleculares para la detección de compuestos químicos y biológicos con aplicaciones en campos de gran interés técnico, científico, industrial y social, como la salud y el medio ambiente.

.

Referencia bibliográfica: 
Ribes, Àngela; Xifré-Pérez, Elisabet; Aznar, Elena; Sancenón, Félix; Pardo, Teresa; Marsal, Lluís F.; Martínez-Máñez, Ramόn  Molecular gated nanoporous anodic alumina for the detection of cocaine “Scientific Reports” 2016/12/07/online. Vol.  6- 38649.  http://dx.doi.org/10.1038/srep38649