Científicos han desarrollado un sensor basado en luz que puede identificar cantidades minúsculas de biomarcadores de cáncer en muestras de sangre, lo que podría permitir una detección más temprana que los escáneres tradicionales. La tecnología combina nanoestructuras de ADN, CRISPR y puntos cuánticos para producir una señal clara a partir de solo unas pocas moléculas. Pruebas en suero de pacientes con cáncer de pulmón mostraron resultados prometedores a niveles subatamolares.
Investigadores de la Universidad de Shenzhen en China han creado un sensor innovador para detectar biomarcadores de cáncer a concentraciones extremadamente bajas en sangre. Publicado en la revista Optica, el dispositivo utiliza generación del segundo armónico (SHG), un proceso en el que la luz se convierte a la mitad de su longitud de onda en una superficie de disulfuro de molibdeno (MoS₂). Este enfoque evita la necesidad de amplificación química, simplificando el proceso de detección. El sistema incorpora tetraedros de ADN —nanoestructuras en forma de pirámide— para posicionar puntos cuánticos con precisión cerca del MoS₂. Estos puntos cuánticos mejoran el campo óptico y amplifican la señal SHG. La tecnología CRISPR-Cas12a apunta a biomarcadores específicos; al detectarlos, corta hebras de ADN que sostienen los puntos cuánticos, causando una disminución medible en la señal SHG. Este método minimiza el ruido de fondo, permitiendo la detección sin pasos adicionales que añaden tiempo y costo. «Nuestro sensor combina nanoestructuras de ADN con puntos cuánticos y tecnología de edición genética CRISPR para detectar señales débiles de biomarcadores mediante un enfoque basado en luz conocido como generación del segundo armónico (SHG)», dijo Han Zhang, líder del equipo de investigación. La plataforma detectó miR-21, un microARN relacionado con el cáncer de pulmón, en muestras de suero humano de pacientes. Mostró alta especificidad, ignorando hebras de ARN similares y respondiendo solo al objetivo. «El sensor funcionó excepcionalmente bien, mostrando que integrar óptica, nanomateriales y biología puede ser una estrategia efectiva para optimizar un dispositivo», añadió Zhang. La tecnología podría extenderse a la detección de virus, bacterias, toxinas o biomarcadores de Alzheimer. Los planes futuros incluyen miniaturizar el sistema para uso portátil en clínicas o áreas remotas, permitiendo potencialmente pruebas de sangre rutinarias para monitorear el progreso de la enfermedad o la eficacia del tratamiento con más frecuencia que las imágenes. «Para el diagnóstico temprano, este método promete permitir cribados simples de sangre para cáncer de pulmón antes de que un tumor sea visible en una tomografía computarizada», señaló Zhang. Esto podría mejorar las tasas de supervivencia y reducir los costos de atención médica al facilitar intervenciones más tempranas.
