Investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA) han presentado un innovador dispositivo químico a escala nanométrica, diseñado para detectar neurotransmisores que juegan un papel crucial en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. Este proyecto, respaldado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, combina nanopartículas de oro, extraídas de hojas de pino, con tecnología de ultrasonidos y un sensor electroquímico.
El nuevo nanosensor tiene la capacidad de medir con alta precisión los niveles de dopamina y serotonina en muestras de suero sanguíneo. Estos compuestos son considerados biomarcadores clave para patologías como el Alzheimer, el Parkinson y ciertos tipos de cáncer. Su funcionamiento es similar al de un glucómetro; mide las concentraciones de estos neurotransmisores, aunque su interpretación requiere la evaluación por parte de un profesional médico.
Un enfoque sostenible y eficiente
El desarrollo del nanosensor ha implicado la aplicación de principios de economía circular. Los investigadores utilizaron acículas de pino, comúnmente conocidas como pinochas, para obtener un extracto acuoso que se emplea en la síntesis de nanopartículas de oro. Este proceso incluye el uso intensivo de tecnología ultrasónica para maximizar la eficiencia en cada etapa.
Las nanopartículas resultantes tienen un tamaño inferior a 100 nanómetros, lo que mejora significativamente la precisión del sensor en la detección simultánea de neurotransmisores. En particular, se lograron partículas alrededor de 50 nanómetros, unas 1.400 veces más pequeñas que el grosor del cabello humano.
Proceso detallado y resultados prometedores
La síntesis comienza con la recolección y tratamiento de las pinochas mediante lavado y trituración. Posteriormente, se aplican ultrasonidos para extraer sus compuestos activos, los cuales permiten transformar una sal soluble en oro metálico nanométrico altamente reactivo. Un cambio visible en el color del líquido indica la formación exitosa de las nanopartículas.
Estas partículas se integran luego en un electrodo Sonogel-Carbono que actúa como transductor. Al entrar en contacto con muestras humanas, el sensor activa su mecanismo y cuantifica con exactitud las concentraciones de dopamina y serotonina.
Ventajas significativas
Entre las características destacadas del sensor se encuentran su alta sensibilidad, capaz de detectar concentraciones muy bajas; su bajo consumo energético —inferior al requerido por una bombilla LED— y su coste reducido, estimado en aproximadamente 15 céntimos por dispositivo. Además, el sensor puede ser reutilizado miles de veces mediante pulido del electrodo y reposición de las nanopartículas.
El equipo investigador del grupo ‘Instrumentación y Ciencias Ambientales’ del Instituto IMEYMAT está actualmente trabajando en miniaturizar el dispositivo para integrarlo en sistemas portátiles como parches o cápsulas. Esto permitiría realizar mediciones en tiempo real sin necesidad de extracción sanguínea.
Apuesta por la investigación andaluza
Este proyecto cuenta con financiación no solo por parte de la Consejería andaluza sino también por entidades como la Agencia Estatal de Investigación y el Ministerio español correspondiente. La colaboración internacional incluye apoyo del Ministerio tunecino competente en enseñanza superior e investigación científica, así como fondos FEDER. Con esta iniciativa se reafirma el compromiso hacia una investigación innovadora y sostenible que impacte positivamente en la salud pública.
La noticia en cifras
| Descripción |
Cifra |
| Tamaño de las nanopartículas |
50 nanómetros |
| Veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano |
1,400 veces |
| Coste estimado del dispositivo |
0.15 euros (15 céntimos) |
| Consumo energético |
Inferior al de una bombilla LED |
Preguntas sobre la noticia
¿Qué es el nanosensor desarrollado por la Universidad de Cádiz?
Es un dispositivo químico de tamaño nanométrico que identifica la presencia o ausencia de neurotransmisores como dopamina y serotonina, implicados en enfermedades degenerativas como el Alzheimer y el Parkinson.
¿Cómo funciona el nanosensor?
El sensor mide los niveles de dopamina y serotonina en muestras de suero sanguíneo utilizando nanopartículas de oro sintetizadas a partir de extractos de hojas de pino. Funciona con un bajo consumo energético y requiere interpretación médica para los resultados.
¿Cuáles son las ventajas del nanosensor?
Entre sus ventajas se encuentran su alta sensibilidad, bajo consumo energético (inferior al de una bombilla LED) y un coste estimado en torno a 15 céntimos por dispositivo. Además, puede reutilizarse miles de veces.
¿Qué procesos se utilizaron para desarrollar el nanosensor?
Se aplicaron principios de economía circular utilizando acículas de pino para obtener extracto acuoso que permite sintetizar nanopartículas de oro mediante tecnología de ultrasonidos.
¿Cuál es el objetivo futuro del equipo investigador?
El equipo trabaja en la miniaturización del dispositivo para integrarlo en sistemas portátiles, como parches o cápsulas, que permitan realizar mediciones en tiempo real sin necesidad de extracción de sangre.
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