Sensores biológicos de nanotubos de carbón podrían permitir
que en el futuro los diabéticos midan el nivel de glucosa en su sangre sin
tener que recurrir a una muestra de sangre.
Los nuevos nanosensores son nanotubos de carbón de capa
única y este último avance en nanotecnología pretende aprovechar la capacidad
de fluorescencia de nanotubos al ser iluminados por ciertas ondas de luz
infrarroja. Dirige la investigación profesor Michael Strano, investigador de la
Universidad de Illinois.
Para crear estos sensores biológicos, Strano construyó una
capa de enzima glucosa oxidase sobre la superficie de unos nanotubos suspendidos
en agua. La enzima no solo impide que los nanotubos se peguen, formando
conjuntos inútiles, sino también actúa como un sitio selectivo donde glucosa se
enlaza y genera peróxido de hidrógeno.
Luego los científicos funcionalizaron la superficie con
ferricianida, un ion sensible al peróxido de hidrógeno. El ión se pega a la
superficie a través de la capa porosa. El peróxido de hidrógeno se formará con
el ión, lo que transforma la densidad electrónica del nanotubo y, en
consecuencia, sus propiedades ópticas también.
En palabras del profesor Strano, "Cuando la glucosa se
encuentra con la enzima, se produce peróxido de hidrógeno lo que rápidamente
produce una reacción con la ferricianida para modular la estructura electrónica
y las características ópticas del nanotubo. Cuánto más glucosa, más brilla el
nanotubo".
Los investigadores introdujeron los nanotubos en un tubo
capilar que se puede implantar dentro de un cuerpo humano. De esta forma el
tubo capilar impide que los nanotubos toquen directamente las células vivas,
pero permite que entre glucosa dentro. Luego implantaron este nanosensor
biológico dentro de una muestra de tejido humano. Iluminaron la muestra con un
láser de luz infrarroja y verificaron la fuerza de la fluorescencia del sensor
relacionada con las concentraciones de glucosa en el tejido.
