Un equipo internacional formado por investigadores del CSIC ha logrado desarrollar y validar un novedoso biosensor formado por transistores con grafeno que permite la detección ultrasensible del virus de la hepatitis C (VHC).
Los grupos liderados por José Ángel Martín Gago, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) del CSIC, han explicado que los biosensores se han convertido en una herramienta "prometedora" para detectar una amplia gama de moléculas (analitos) y que hasta ahora su rendimiento no era "tan eficaz" como se necesita.
"Utilizamos un método físico controlado, basado en tecnologías de vacío, para la funcionalización covalente del grafeno con una pequeña molécula que se une a la molécula sonda (en este caso, un aptámero) permitiendo la detección del analito deseado. De esta forma hemos logrado construir aptasensores ultrasensibles capaces de detectar una proteína clave del VHC", explica Irene Palacio, también del ICMM y coordinadora del trabajo.
El aptasensor ha demostrado tener una sensibilidad muy alta para la detección en plasma sanguíneo humano de esta proteína, perteneciente a los genotipos 1 al 4 del virus, en los que se agrupan el 95% de las infecciones. Además de proporcionar resultados en pocos minutos y ser bajo coste.
"Utilizamos un método físico controlado, basado en tecnologías de vacío, para la funcionalización covalente del grafeno con una pequeña molécula que se une a la molécula sonda permitiendo la detección del analito deseado"
"Se trata de un patógeno de gran relevancia clínica, pues es la principal causa de la hepatitis C crónica y uno de los principales desencadenantes del cáncer de hígado. En cuanto a su prevalencia, se estima que aproximadamente 100 millones de personas en el mundo viven con VHC y se producen unos cuatro millones de nuevas infecciones cada año", Carlos Briones, del Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA.
Sobre el proceso de creación, apuntan que han combinado un total de tres líneas de investigación: biología molecular, nanotecnología y microelectrónica. Por parte de Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) se han obtenido mediante evolución in vitro, y se han caracterizado funcionalmente, aptámeros de ADN con alta afinidad y especificidad frente a la proteína core del virus de la hepatitis C. En esta misma línea, en el ICMM se ha desarrollado un protocolo de funcionalización covalente de grafeno, que se caracteriza por ser altamente estable y mantener las propiedades singulares de este material. Y por último, en el Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología (INL) de Braga (Portugal), se han construido plataformas biosensoras basadas en transistores tipo sgfet de grafeno.
"Nuestra tecnología aprovecha estas líneas de investigación de forma sinérgica, permitiéndonos desarrollar un dispositivo aptasensor de grafeno con efecto campo (sgfet). Su característica principal e innovadora es la alta estabilidad, reproducibilidad y sensibilidad de la medida, capaz de detectar concentraciones muy bajas (en el rango attomolar, 10-18 molar) de la proteína core del VHC”, concluyen los investigadores.