Los científicos de IBM han desarrollado una nueva tecnología de laboratorio en un chip que puede, por primera vez, separar partículas biológicas a nanoescala y podría ayudar a detectar enfermedades como el cáncer antes de que aparezcan los síntomas.
NUEVA YORK: Los científicos de IBM han desarrollado una nueva tecnología de laboratorio en un chip que puede, por primera vez, separar partículas biológicas a nanoescala y podría ayudar a detectar enfermedades como el cáncer antes de que aparezcan los síntomas.
Los investigadores demostraron una separación basada en el tamaño de las biopartículas de hasta 20 nanómetros (nm) de diámetro, una escala que da acceso a partículas importantes como el ADN, los virus y los exosomas.
Una vez separadas, estas partículas se pueden analizar para revelar posibles signos de enfermedad incluso antes de que los pacientes experimenten síntomas físicos y cuando los resultados del tratamiento son más positivos.
Hasta ahora, la biopartícula más pequeña que podía separarse por tamaño con tecnologías en chip era unas 50 veces o más grande, por ejemplo, separando las células tumorales circulantes de otros componentes biológicos.
Los exosomas se ven cada vez más como biomarcadores para el diagnóstico y pronóstico de tumores malignos. Se liberan en fluidos corporales de fácil acceso como la saliva, la orina o la sangre.
Representan una valiosa herramienta biomédica, ya que pueden utilizarse en el contexto de biopsias líquidas menos invasivas para desentrañar el origen y la naturaleza de un cáncer.
Los investigadores se enfocaron en los exosomas con su tecnología lab-on-chip, ya que las técnicas científicas existentes enfrentan desafíos para separar y purificar los exosomas en biopsias líquidas.
Los exosomas varían en tamaño de 20 a 140 nm y contienen información sobre la salud de la célula de origen de la que se eliminan.
Determinar el tamaño, las proteínas de la superficie y la carga de ácido nucleico que transportan los exosomas puede proporcionar información esencial sobre la presencia y el estado de desarrollo del cáncer y otras enfermedades.
Los investigadores demostraron que pueden separar y detectar partículas tan pequeñas como 20 nm de partículas más pequeñas, que los exosomas de 100 nm y más grandes pueden separarse de exosomas más pequeños y que la separación puede ocurrir a pesar de la difusión, un sello distintivo de la dinámica de partículas en estas regiones. . escalas pequeñas
«La capacidad de clasificar y enriquecer biomarcadores a nanoescala en tecnologías basadas en chips abre la puerta a la comprensión de enfermedades como el cáncer y virus como la influenza o el zika», dijo Gustavo Stolovitzky, director del programa de Biología de Sistemas Traslacionales y Nanobiotecnología de IBM. Búsqueda.
«Esta cantidad adicional de tiempo puede permitir a los médicos tomar decisiones más informadas y cuando el pronóstico de las opciones de tratamiento es más positivo», dijo Stolovitzky.
Con la capacidad de clasificar biopartículas a nanoescala, los investigadores esperan proporcionar un nuevo método para escuchar a escondidas los mensajes que llevan los exosomas para las comunicaciones de célula a célula.
Esto puede aclarar preguntas importantes sobre la biología de las enfermedades, así como allanar el camino para herramientas de diagnóstico no invasivas y eventualmente accesibles.
La investigación fue publicada en la revista Nature Nanotechnology.
