Un equipo de investigadores del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB), adscrito a la Universidad Autónoma de Barcelona, ha desarrollado un biosensor que permite la detección del virus de inmunodeficiencia humana (VIH) en una hora.
Según fuentes del IMB, el sistema de detección se basa en una enzima modificada genéticamente y una pequeña red de microelectrodos, una combinación que posibilita realizar el análisis en tan corto lapso y que se prevé poder introducir en el sistema sanitario el año próximo.
Se trata de un trabajo realizado en la sede del Instituto de Microelectrónica -del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)-, que hoy inauguró la 'Sala Blanca', un recinto con atmósfera totalmente controlada para crear sensores químicos y biológicos a escala micro y nanométrica.
Esta tecnología puede usarse no sólo para detectar el HIV en una hora sino también otras infecciones víricas como fiebre aftosa, influenza A y hepatitis B y C.
El funcionamiento del biosensor se basa en el uso de una enzimamodificada genéticamente, en combinación con una red de microelectrodosque detectan electroquímicamente los productos de esta enzima. Enpresencia de anticuerpos anti-VIH, la actividad enzimática se dispara,lo que permite discriminar con facilidad las muestras infectadas de lasque no lo están en menos de una hora, un tiempo que los investigadoresprevén acortar en el futuro mejorando el diseño de los microelectrodos.Para obtener las enzimas modificadas genéticamente, los investigadoreshan usado enzimas alostéricas. En ellas se insertan, medianteingeniería genética, las zonas de las proteínas víricas del patógenoque causa el VIH y contra las que el sistema inmunológico produceanticuerpos. Los científicos han utilizado la enzimabeta-galactosidasa, que, en combinación con un sustrato (sustanciaquímica sobre la que actúa la enzima), ha permitido obtener aminofenol,una pequeña molécula electroactiva, que puede ser detectada fácilmentesobre una red de microelectrodos al originar una corriente positiva.
El sistema funciona al añadir, de manera simultánea, una pequeñacantidad de la enzima alostérica, tanto a la muestra que se pretendeanalizar como a otra muestra sin el virus que sirve como controlnegativo. Después de un periodo breve durante el cual ambas muestras seincuban en paralelo, se incorpora una cantidad pequeña de sustrato acada una de las muestras y se compara la evolución de la actividadenzimática a través de la velocidad de producción de aminofenol sobredos redes idénticas de microelectrodos. Las muestras que contienenanticuerpos anti-VIH producen señales significativamente mayores que lamuestra de control, en un tiempo total de análisis inferior a una hora.
En la misma línea, otro equipo del CSIC está dirigiendo la parteespañola de un proyecto internacional para desarrollar biosensores deglucosa implantables, para lo que están creando un sensor subcutáneo"ultrasensible" que controle el nivel de azúcar de los pacientes cada10 o 15 minutos.El sensor indica las acciones a seguir, como ingeriralimentos o la dosis de insulina adecuada.
El sensor transmite esos datos al móvil del paciente, a cualquier otrodispositivo conectado a Internet o al centro sanitario donde se archivesu historia clínica, e incluso le indica las acciones a seguir, comoingerir alimentos o la dosis de insulina adecuada si se detecta unaconcentración alta o baja de azúcar en la sangre.
También se espera que este biosensor pueda utilizarse en 2010.