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Nuevos nanodispositivos para detectar cocaína en la saliva

Investigadores de las universidades Rovira i Virgili y Politécnica de Valencia han desarrollado dispositivos nonométricos que permiten detectar de manera rápida, sencilla y fiable la presencia de cocaína en la saliva o en cualquier otra solución acuosa. Se trata de una puerta molecular, que se abre en presencia de la cocaína, fabricada con alúmina nanoporosa.

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Esquema de la puerta molecular: los poros de la alúmina porosa tapados con el aptámero, un tipo de ácido nucléico (izquierda) se abren en presencia de la cocaína y liberan el fluorocromo (derecha). / URV/UPV

Investigadores del grupo Nanoelectronic and Photonic Systems (NePhoS) de la Universidad Rovira i Virgili (URV), dirigidos por el profesor Lluís F. Marsal, y del Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), con el profesor Ramón Martínez-Máñez al frente, han desarrollado una puerta molecular.

Los nanodispositivos permiten detectar de manera rápida, sencilla y fiable la presencia de cocaína en la saliva o en cualquier otra solución acuosa

Ese 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.

El nanodispositivo se ha desarrollado con alúmina nanoporosa, un material (óxido de aluminio) 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 Lluís Marsal, catedrático de Tecnología Electrónica del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV.

Placas de aluminio poroso 

Respecto a otros sistemas de detección, el profesor 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”

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

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