R+D CSIC

Un biosensor basat en grafè permet la detecció ultrasensible del virus de l'hepatitis C

Un equip internacional amb participació del CSIC ha aconseguit construir i validar un nou biosensor per a la detecció ultrasensible del virus de l'hepatitis C (VHC). Aquest dispositiu es basa en transistors de grafè que permet detectar proteïnes clau del virus. Els resultats d'aquesta investigació apareixen a la revista Biosensors and Bioelectronics i la patent internacional de la invenció ja està sol·licitada.

Tal com expliquen els grups de recerca, liderats per José Ángel Martín Gago, de l'Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), del CSIC, els biosensors basats en transistors amb grafè “s'han convertit en una eina prometedora per detectar una àmplia gamma de molècules (analits)". Fins ara el seu rendiment no era tan eficaç com es necessitava, però el treball conjunt d'aquests equips ha trobat una solució nova: “utilitzem un mètode físic controlat, basat en tecnologies de buit, per a la funcionalització covalent del grafè amb una petita molècula que s'uneix a la molècula sonda (en aquest cas, un aptàmer), el que permet la detecció de l'analit desitjat. D'aquesta manera hem aconseguit construir aptasensors ultrasensibles capaços de detectar una proteïna clau del VHC", explica Irene Palacio, també de l'ICMM i coordinadora del treball .

"L'aptasensor ha demostrat tenir una sensibilitat extremadament alta per a la detecció en plasma sanguini humà d'aquesta proteïna, pertanyent als genotips 1 al 4 del virus, en què s'agrupen el 95% de les infeccions", continua la investigadora. Els resultats de l'estudi han donat lloc a un biosensor que no és només molt sensible i estable, sinó que proporciona resultats en pocs minuts, es pot reutilitzar i és de baix cost.

Carlos Briones, del Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA, explica que la detecció d'aquest virus és essencial: "es tracta d'un patogen de gran rellevància clínica, ja que és la causa principal de l'hepatitis C crònica i un dels principals desencadenants del càncer de fetge. Pel que fa a la seva prevalença, s'estima que aproximadament 100 milions de persones al món viuen amb VHC i es produeixen uns quatre milions de noves infeccions cada any”.

En aquest context, l'aptasensor desenvolupat "detecta específicament la proteïna del VHC anomenada ‘core’, que entre altres funcions és la responsable de formar la càpside del virus", assenyala Briones, destacant que, a més, aquesta tecnologia recent desenvolupada "es pot estendre a diferents tipus de patògens, com altres virus amb genoma d'ARN o ADN, bacteris, fongs o paràsits".

Per aconseguir el dispositiu s'han desenvolupat i s'han combinat tres línies de recerca complementàries: biologia molecular, nanotecnologia i microelectrònica. D'una banda, al Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) s'han obtingut mitjançant evolució in vitro, i s'han caracteritzat funcionalment, aptàmers d'ADN amb alta afinitat i especificitat davant de la proteïna core del virus de l'hepatitis C.

Paral·lelament, a l'ICMM s'ha desenvolupat un protocol de funcionalització covalent de grafè, que es caracteritza per ser altament estable i mantenir les propietats singulars d'aquest material. Finalment al Laboratori Ibèric Internacional de Nanotecnologia (INL) de Braga (Portugal), s'han construït plataformes biosensores basades en transistors de grafè amb efecte de camp (GFET). A més, l'estudi ha estat complementat per l'Institut de Física (Acadèmia Txeca de Ciències) amb un desenvolupament teòric que explica el mecanisme de detecció del sensor.

"La nostra tecnologia aprofita aquestes línies de recerca de forma sinèrgica, permetent desenvolupar un dispositiu aptasensor de grafè amb efecte camp (GFET)", defensa Palacio. "La seva característica principal i innovadora és l'alta estabilitat, reproductibilitat i sensibilitat de la mesura, capaç de detectar concentracions molt baixes (al rang attomolar, 10-18 molar) de la proteïna core del VHC", continua la investigadora, que coincideix amb Briones a destacar la "gran aplicabilitat" de la seva invenció als camps de la biotecnologia i la biomedicina. Per tot això, els autors es mostren oberts a col·laboracions amb altres grups de recerca bàsics o clínics, així com amb el sector privat interessat a llicenciar i explotar la patent.

CSIC Comunicación/ R+D CSIC

• Anterior
• Següent