La Junta desarrolla nanosensor sostenible para detectar biomarcadores de Alzheimer y Parkinson
La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía ha otorgado financiación a un proyecto desarrollado por científicos de la Universidad de Cádiz (UCA), que ha creado un dispositivo químico de escala nanométrica destinado a detectar neurotransmisores vinculados con enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson.
Según ha informado el gobierno autonómico, este dispositivo combina nanopartículas de oro obtenidas mediante la extracción de hojas de pino, el uso de tecnología ultrasónica y un sensor electroquímico capaz de identificar estos compuestos esenciales en el diagnóstico de patologías neurológicas.
El sensor está diseñado para medir los niveles de dopamina y serotonina en muestras de suero sanguíneo, dos neurotransmisores que sirven como biomarcadores en trastornos como el Alzheimer, el Parkinson y ciertos tipos de cáncer. Con un consumo energético mínimo, comparable al de un glucómetro, el dispositivo cuantifica estos mensajeros cerebrales, cuya interpretación debe realizar un profesional sanitario.
El desarrollo del nanosensor
En la fase de creación, los investigadores aplicaron un doble proceso en laboratorio, inspirados en principios de economía circular. Como materia prima emplearon las acículas, conocidas comúnmente como pinochas, que son las hojas puntiagudas de los pinos. De estas se obtiene un extracto acuoso que se utiliza para sintetizar nanopartículas de oro mediante tecnología ultrasónica de alta energía.
Una vez producidas, estas nanopartículas metálicas, con un tamaño inferior a cien nanómetros —aproximadamente de 50 nanómetros, casi 1.400 veces más pequeñas que el diámetro de un cabello humano—, se incorporan en un electrodo Sonogel-Carbono que actúa como transductor para detectar dopamina y serotonina en suero humano.
El proceso detallado según explicó el investigador José María Palacios Santander consiste en la recolección y limpieza de las pinochas, que posteriormente se trituran y someten a ultrasonidos para extraer sus compuestos. Este procedimiento permite transformar sales de oro solubles en oro metálico nanométrico altamente reactivo, detectable mediante un cambio cromático en la solución, que pasa de amarillo a rojizo como indicativo de la formación de las nanopartículas.
Características y aplicaciones del sensor
El sensor, que ha sido probado 'in vitro' utilizando muestras reales de suero sanguíneo donadas voluntariamente, ha demostrado una precisión y fiabilidad cercanas al cien por ciento, según el artículo 'Application of a Sonogel-Carbon electrode modified with gold nanoparticles synthesized through a green technique and pine leaf extract for the simultaneous determination of neurotransmitters', publicado en la revista RSC Advances.
Entre sus fortalezas destacan una alta sensibilidad para detectar concentraciones muy bajas, un consumo energético inferior al de una bombilla LED, y un coste extremadamente reducido, estimado en apenas quince céntimos de euro por unidad. Además, el dispositivo puede reutilizarse miles de veces, simplemente puliendo el electrodo y recambiando las nanopartículas.
El grupo de investigación, perteneciente al Instituto de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (Imeymat) y coordinado bajo la línea 'Instrumentación y Ciencias Ambientales', está actualmente centrado en miniaturizar el nanosensor para integrarlo en dispositivos portátiles, como parches o cápsulas, que permitan monitorizar en tiempo real sin necesidad de extracción sanguínea.
El proyecto cuenta con apoyo financiero conjunto de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, la Agencia Estatal de Investigación, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el Ministerio de Enseñanza Superior e Investigación Científica de Túnez y fondos Feder, fortaleciendo así el compromiso con una investigación andaluza innovadora, sostenible y de gran impacto en la salud pública.