Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un biosensor que puede llegar a detectar el VIH tipo 1 durante la primera semana después de la infección. Los experimentos, realizados con suero humano, detectan el antígeno p24, una proteína presente en el virus del VIH-1. La tecnología, patentada por el CSIC, detecta esta proteína hasta en concentraciones 100.000 veces inferiores que los sistemas actuales. Además, el tiempo total del ensayo es de cuatro horas y 45 minutos, por lo que los resultados clínicos se podrían obtener en el mismo día. La investigación aparece publicada hoy en la revista PLOS ONE.
El biosensor combina estructuras micromecánicas de silicio con nanopartículas de oro, ambas funcionalizadas con anticuerpos específicos al p24. Al final del inmunoensayo, el p24 es atrapado a modo sándwich entre las nanopartículas de oro y las estructuras micromecánicas de silicio. Las nanopartículas de oro presentan resonancias ópticas conocidas como plasmones capaces de dispersar la luz con mucha eficiencia y se han convertido en una de las estructuras que más interés han despertado en la última década en el campo de la óptica. Las estructuras micromecánicas son excelentes sensores mecánicos capaces de detectar interacciones tan pequeñas como las fuerzas intermoleculares.
La combinación de estas dos estructuras produce señales mecánicas y ópticas para detectar el p24, que se amplifican la una a la otra produciendo una extraordinaria sensibilidad.
La tecnología, patentada por el CSIC, está siendo además aplicada para la detección precoz de algunos tipos de cáncer. “El chip en sí mismo, la parte física, es el mismo para las pruebas de VIH que para la de los biomarcadores de cáncer. Lo que cambia es la parte química, la solución que colocamos para que reaccione según lo que estamos buscando. Por eso, nuestro trabajo fundamental se centra en desarrollar aplicaciones para esta nueva tecnología”, señala el investigador del CSIC Javier Tamayo, que trabaja en el Instituto de Microelectrónica de Madrid.
“El biosensor usa estructuras que se fabrican con tecnologías bien establecidas en microelectrónica, lo cual permite su producción a gran escala y a bajo coste. Esto unido a su simplicidad lo podrían convertir en un buen candidato para ser usado en países en vías de desarrollo”, detalla Tamayo.
Cómo funciona el biosensor?
El experimento se inicia incubando sobre el sensor un mililitro de suero humano durante una hora a 37 °C para permitir la unión de los antígenos p24 de HIV-1, si los hubiera, a los anticuerpos de captura ubicados en la superficie del sensor. Tras esto se vuelve a incubar, pero en este caso con nanopartículas de oro, a 37 °C durante 15 minutos para el marcaje de las proteínas p24 capturadas.
Finalmente, el material resultante se somete a un enjuague para eliminar las partículas que no se han unido. “El tiempo total del ensayo es de cuatro horas y 45 minutos. Es realmente rápido, por lo que, para confirmar el diagnóstico se podría incluso repetir las pruebas y los resultados clínicos podrían estar el mismo día del control médico. Los resultados son estadísticamente significativos y podrían adaptarse a los requerimientos médicos”, detalla el investigador del CSIC.