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UAM Gazette

Detectan biomarcadores de cáncer de mama con la luz de materiales bidimensionales

19/10/2020
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Esquema del reconocimiento del biomarcador miRNA21 con una sonda ADN anclada al MoS2 y mapas de luminiscencia antes y después (con marcador). El cambio de color indica un cambio en la intensidad de luz que revela la presencia del marcador del cáncer / UAM

Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), en colaboración con la Universidad de Alabama y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han conseguido detectar biomarcadores de cáncer de mama mediante las propiedades luminiscentes del disulfuro de molibdeno, un material bidimensional de menos de 1 nanómetro de espesor. 

El cáncer de mama es el más frecuente en mujeres, con cerca de un caso diagnosticado cada 18 segundos. Cuando se diagnostica precozmente, la tasa de supervivencia aumenta considerablemente, por lo que la mejora de los métodos para detectarlo es uno de los objetivos más perseguidos por los científicos.

Gracias a los biomarcadores (o moléculas indicadoras específicas de enfermedades) la detección puede hacerse de maneras no invasivas, pero esto requiere de técnicas fiables y precisas. Uno de los retos tecnológicos en la actualidad es la mejora de estos métodos por medio de materiales bidimensionales, de espesor atómico, que permitirían aumentar la sensibilidad a este tipo de biomoléculas.

Ahora, investigadores de los grupos de Electrónica y Semiconductores y de Química Analítica de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), en colaboración con la Universidad de Alabama y el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), han desarrollado un método que permite detectar un biomarcador específico del cáncer de mama (el micro-ARN21) mediante la luminiscencia de capas monoatómicas de disulfuro de molibdeno (MoS2).

El trabajo, publicado en la revista Scientific Reports, utiliza copos microscópicos de MoS2 a modo de plataformas sensoras, aprovechando como indicador su luz roja característica (673 nm, cuando se excitan por medio de un láser).


Método eficaz

El procedimiento, explican los autores, consiste en dos pasos: “Primero se incorpora una sonda biológica elegida específicamente para anclarse a la plataforma y al biomarcador del cáncer. Después se deposita la muestra biológica, que puede contener o no el biomarcador analizado. Cuando el biomarcardor está presente en la muestra, este se une a la sonda y la luz característica del MoS2 se altera, volviéndose aún más roja. Si el marcador no está presente la luz no cambia de color apreciablemente”.  

“Nuestros resultados —agregan los investigadores— muestran los beneficios en cuanto a sensibilidad y selectividad de estos biosensores ópticos basados en materiales del espesor de un átomo”.

Puesto que la cantidad de material utilizada para estos biosensores es muy pequeña, este nuevo método permitiría en el futuro realizar test que ayudaran en el diagnóstico eficaz del cáncer de mama.

 

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Referencia bibliográfica:

S. Catalán-Gómez, M. Briones, S. Cortijo-Campos, T. García-Mendiola, A. de Andrés, S. Garg, P. Kung, E. Lorenzo, J.L. Pau, A. Redondo-Cubero. 2020. Breast cancer biomarker detection through the photoluminescence of epitaxial monolayer MoS2 flakes. Scientific Reports 10, 16039. DOI: 10.1038/s41598-020-73029-9


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