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Chip óptico miniaturizado puede identificar biomoléculas individuales para medicina personalizada

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Los investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne han desarrollado un chip óptico que puede identificar biomoléculas individuales en pequeños volúmenes de muestra, utilizando una cámara ordinaria y metástasis, una tecnología emergente en fotónica.

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Los investigadores esperan que su tecnología pueda allanar el camino para chips diagnósticos que puedan identificar rastros de biomarcadores de enfermedades en la sangre o la saliva. Esta tecnología puede permitir que los usuarios evalúen convenientemente su salud en casa y que se sometan a pruebas de detección exhaustivas en la clínica.

El dispositivo consiste en un chip óptico ultrafino, que utiliza metástasis para identificar moléculas individuales. Las superficies son láminas tachonadas con millones de nanoestructuras dispuestas en patrones particulares. Las estructuras "exprimen" la luz en áreas pequeñas, lo que resulta en "puntos calientes ópticos".

Cuando el chip se ilumina, la luz en los puntos calientes cambia de longitud de onda si encuentra una molécula allí. Este cambio en la longitud de onda indica a los investigadores la identidad de la molécula. Una vez que una muestra ha sido cargada en el chip, los investigadores utilizan una cámara CMOS estándar y luces de diferentes colores para tomar imágenes bajo diferentes condiciones. Luego utilizan software de análisis de imágenes para evaluar las imágenes resultantes y contar el número de moléculas específicas en una muestra.

"Luego utilizamos herramientas inteligentes de ciencia de datos para analizar los millones de píxeles CMOS obtenidos a través de este proceso e identificar tendencias", dijo Filiz Yesilkoy, una investigadora involucrada en el estudio. "Hemos demostrado que podemos detectar e imaginar no sólo biomoléculas individuales en los puntos calientes, sino incluso una sola hoja de grafeno de sólo un átomo de espesor."

Como el dispositivo puede detectar cantidades tan pequeñas de biomoléculas específicas, podría proporcionar un sistema de alerta temprana para enfermedades. "Los sensores ópticos podrían desempeñar un papel importante a la hora de abordar los retos futuros, sobre todo en la medicina personalizada", dijo Hatice Altug, otro investigador que participó en el estudio.

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