En el seu article “Label-free identification of single dielectric nanoparticles and viruses with ultraweak polarization forces”, la Laura Fumagalli, el responsable del grup Gabriel Gomila i els seus companys presenten el seu treball en una nova tècnica per identificar nano-objectes com ara virus sense necessitat d’etiquetatge, el que podria ser un gran avenç per al diagnòstic biomèdic, la protecció del medi ambient i la nanoelectrònica.
El grup ha superat les limitacions que existeixen actualment en la identificació i caracterització basades en l’EFM mesurant la constant dielèctrica, o permitivitat, dels objectes. Això dóna una indicació de com reacciona el material del que està fet un objecte a l’aplicació d’un camp elèctric. En augmentar la resolució elèctrica del microscopi en gairebé dos ordres de magnitud, per a poder detectar forces ultrafebles i fent servir nano-puntes geomètricament estables, a més d’un mètode precís de modelitzar els seus resultats que té en compte la física d’un sistema i tots els seus elements geomètrics, van ser capaços de quantificar amb precisió les constants dielèctriques, i de fer-les servir a mode d’“empremtes dactilars”. Això els va permetre distingir objectes amb forma idèntica però diferent composició, que serien impossibles de reconèixer sense etiquetar.
“Anteriorment, l’EFM només podia distingir entre nano-objectes metàl·lics i no metàl·lics en experiments en blanc i negre,” explica la Laura, autora principal de l’estudi. “Ara hem reconegut quantitativament aquells que estan fets amb materials molt similars i amb constants dielèctriques baixes, com és el cas de molts complexos biològics.”
“El nostre mètode, una forma no invasiva de determinar l’estat intern dels objectes i de correlacionar-los amb les seves funcions sense tallar o etiquetar, serà una eina valuosíssima per diverses àrees de la recerca científica,” diu en Gabriel Gomila, coautor de l’estudi i un dels responsables de grup de l’IBEC. “És especialment important en la nanomedicina per diagnòstics biomèdics, doncs obre la porta a la detecció quantitativa sense etiquetes de macromolècules biològiques com els virus, basant-se en les seves propietats dielèctriques.”
Els investigadors han aplicat la seva tècnica a importants complexos biològics, com els virus. En desentranyar per primer cop les propietats dielèctriques d’aquests nano-objectes, que fins ara havien estat inaccessibles, potser puguin descobrir importants aspectes de la funcionalitat d’un virus. Amb la seva tècnica, van distingir entre virus buits i portadors d’ADN, per exemple, que són els que poden inserir el seu material genètic en l’ADN d’una cèl·lula hoste.
“Aquests resultats són també un gran avenç en l’estudi fonamental de la dielèctrica a la nanoescala, que aporta els blocs de construcció que determinen el rendiment de la nova generació de dispositius nanoelectrònics disponible avui en dia,” afegeix la Laura. “La nostra nova tècnica promet llançar llum sobre qüestions com les propietats dielèctriques de nanocomposts i nanodispositius híbrids desenvolupats recentment, i ens poden dir quina és l’escala més petita en la qual un objecte dielèctric pot conservar les seves propietats – en altres paraules, fins on podem reduir.”
Per llegir l’article, consulteu la web de Nature Materials aquí.
—
Cobertura als mitjans:
http://www.lswn.it/comunicati/stampa/2012/riconoscimento_nano_oggetti_e_virus_senza_marcatori
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/07/120709093046.htm
http://phys.org/news/2012-07-scientists-fingerprint-nanoscale-viruses.html
http://www.teinteresa.es/salud/Investigadores-espanoles-descubren-celulas-empujones_0_733727017.html
