Plataforma tipo lab-on-chip para el diagnóstico temprano de enfermedades Infecciosas

A. LO GIUDICE; A. CASCÓN; M. VASQUEZ MANSILLA; E. LIMA JR.; S. ORTIZ; R.D. ZYSLER; G. BERLÍN; C. NOTOCOVICH; L.B. STEREN

Buenos Aires

Congreso; 103a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018

El avance notable en las técnicas de crecimiento de películas delgadas durante las últimas décadas nos provee hoy de heteroestructuras complejas de excelente calidad en cuanto a su estructura cristalina y definición de sus superficies e interfaces. Estas características permiten que actualmente se diseñen y exploren nanoestructuras artificiales con múltiples funcionalidades. Las técnicas como ablación láser o sputtering, por ejemplo, nos permiten obtener films de muy alta calidad con un control sutil de sus propiedades fisico-quimicas. El desarrollo de sensores de campo magnético espintrónicos, basados en distintos principios físicos, desde la magnetoresistencia gigante hasta la túnel, data de hace más de quince años y se orientan a un espectro muy amplio de aplicaciones que van desde la tecnología espacial hasta la biomédica.En el marco biomédico, son de gran interés las plataformas tipo lab-on-chip para el diagnóstico temprano de enfermedades a base de sensores magnéticos. La plataforma consiste en un arreglo de sensores magnetoresistivos sobre los cuales se hace uir el complejo biológico de interés. El complejo ha sido previamente tratado de forma tal que los organismos patogénicos a sensar (bacterias, viruses, parásitos, anticuerpos. etc) han sido etiquetados por nanopartículas magnéticas, las cuales van a ser detectadas por los sensores también funcionalizados bioquímicamente. Estos dispositivos tendrían múltiples cualidades, superiores a las ofrecidas por las técnicas de diagnóstico standards (ELISA, PCR, microscopía): La posibilidad de contar con un diagnóstico especifico no solo cualitativo sino cuantitativo; un mayor límite de sensibilidad (hasta una o decenas de nanopartículas); versatilidad y portabilidad del equipo permitiendo su empleo en poblaciones alejadas de centros urbanos; tiempos menores de análisis. Dependiendo de la funcionalización bio-química de los sensores,las plataformas podrian ser utilizadas para detectar desde daño por radiación a través de análisis de ADN, hasta VIH, inuenza, entre una gran variedad de patologías. La integración de biosensores funcionalizados para diferentes patologías constituiría una plataforma de diagnóstico multiple rápida, sencilla, de bajo costo y fácil uso. Nuestro equipo se encuentra trabajando en el diseño y fabricación de un prototipo capaz de diagnosticar en estadios tempranos distintas enfermedades infecciosas. El grupo cuenta con una gran experiencia en la fabricación de films delgados de excelente calidad, crucial para la construcción de sensores magnéticos con buena resolución en el rango de trabajo esperado (10 nT a temperatura ambiente). Tambien, trabajan en el proyecto expertos en biotecnología, determinantes en el proceso de funcionalización de las superficies de los sensores magnéticos y las nanopartículas. En este trabajo mostraremos las primeras simulaciones y los primeros resultados experimentales del proyecto en lo referente a la dinámica de las nanopartículas en medio acuoso en presencia de campo magnético.