En su artículo «Label-free identification of single dielectric nanoparticles and viruses with ultraweak polarization forces», Laura Fumagalli, el responsable del grupo Gabriel Gomila y sus compañeros presentan su trabajo en una nueva técnica para identificar nano-objetos como virus sin necesidad de etiquetado, lo que podría ser un gran avance para el diagnóstico biomédico, la protección del medio ambiente y la nanoelectrónica.
El grupo ha superado las limitaciones que existen actualmente en la identificación y caracterización basadas en la EFM midiendo la constante dieléctrica, o permitividad, de los objetos. Esto da una indicación de cómo reacciona el material del que está hecho un objeto a la aplicación de un campo eléctrico. Al aumentar la resolución eléctrica del microscopio en casi dos órdenes de magnitud, pudieron detectar fuerzas ultradébiles, y al usar nano-puntas geométricamente estables, además de un método preciso de modelizar sus resultados que tiene en cuenta la física de un sistema y todos sus elementos geométricos, fueron capaces de cuantificar con precisión las constantes dieléctricas, y de usarlas a modo de «huellas dactilares». Esto les permitió distinguir objetos con forma idéntica pero diferente composición, que serían imposibles de reconocer sin etiquetar.
“Anteriormente, la EFM sólo podía distinguir entre nanoobjetos metálicos y no metálicos en experimentos en blanco y negro,” explica Laura, autora principal del estudio. “Ahora hemos reconocido cuantitativamente aquellos de materiales muy similares y con constantes dieléctricas bajas, como es el caso de muchos complejos biológicos.”
“Nuestro método, que proporciona una forma no invasiva de determinar el estado interno de los objetos y de correlacionarlos con sus funciones sin tenerlos que cortar o etiquetar, será una herramienta valiosísima para diversas áreas de la investigación científica,” dice Gabriel Gomila, coautor del estudio y responsable del grupo de investigación del IBEC. “Es especialmente importante en la nanomedicina para diagnósticos biomédicos, pues abre la puerta a la detección cuantitativa sin etiquetas de macromoléculas biológicas como los virus, basándose en sus propiedades dieléctricas.”
Los investigadores han aplicado su técnica a importantes complejos biológicos, como los virus. Al desentrañar por primera vez las propiedades dieléctricas de estos nanoobjetos, que hasta ahora habían sido inaccesibles, podrían descubrir importantes aspectos de la funcionalidad de un virus. Con su técnica, distinguieron entre virus vacíos y portadores de ADN, por ejemplo, que son los que pueden insertar su material genético en el ADN de una célula huésped.
“Estos resultados son también un gran avance en el estudio fundamental de los materiales dieléctricos a la nanoescala, que aportan los bloques de construcción que determinan el rendimiento de la nueva generación de dispositivos nanoelectrónicos disponible hoy en día,” añade Laura. “Nuestra nueva técnica arrojará luz sobre cuestiones como las propiedades dieléctricas de nanocompuestos y nanodispositivos híbridos desarrollados recientemente, y nos dirá cuál es la escala más pequeña en la cual un objeto dieléctrico puede conservar sus propiedades – en otras palabras, hasta dónde podemos reducir.”
Para leer el artículo, consultad la web de Nature Materials aquí.
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Cobertura en los medios:
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
