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PUBLIC RELEASE DATE: 1 de abril de 2005

Desarrollan un nuevo analizador de ADN más rápido y miniaturizado

El dispositivo portátil permitirá hacer rápidamente pruebas de paternidad, identificar infecciones bacterianas y detectar la presencia de transgénicos

Un equipo de investigadores de la Universitat Autnoma de Barcelona ha desarrollado unos nuevos sensores miniaturizados para el anlisis de ADN. Los sensores tienen el tamao y grosor de una ua, y reducen el tiempo de identificacin de las cadenas de ADN a tan slo unos minutos o unas pocas horas, en funcin de cada caso. Sus aplicaciones van desde la identificacin personal y las pruebas de paternidad, hasta la deteccin de organismos modificados genticamente en los alimentos, la identificacin de cepas bacterianas en infecciones alimentarias, o las pruebas de toxicidad gentica de nuevos frmacos. Una vez industrializada su produccin, el coste y difusin de estos sensores podra compararse a los de las pruebas de embarazo que hay en las farmacias.

Los investigadores Salvador Alegret, Manuel del Valle y Maria Isabel Pividori, del Grupo de Sensores y Biosensores del Departamento de Qumica de la UAB, han desarrollado los nuevos sensores a partir de la experiencia en la investigacin con sensores electroqumicos: dispositivos que reconocen una sustancia por su interaccin qumica con el sensor, y que traducen esta interaccin a una seal elctrica medible que permite la deteccin.

Para la deteccin del ADN, los nuevos genosensores electroqumicos miniaturizados tienen una sonda con fragmentos de ADN complementarios a los que se desea detectar. Por ejemplo, para detectar la presencia de Salmonella en una muestra de mayonesa, la sonda tiene fragmentos de ADN complementario al de un grupo de genes que identifican la bacteria. Cuando se introduce la sonda en la mayonesa, algunos fragmentos de ADN de las clulas de la bacteria se unen a los fragmentos complementarios de la sonda, y esto provoca una corriente elctrica medible. El sensor traduce esta corriente en una seal visible para el usuario que le alerta de la presencia de la bacteria. Adems, como los sensores son muy pequeos y manejables, se puede construir una batera de sensores para hacer medidas simultneas e identificar, por ejemplo, la cepa concreta de la bacteria que ha provocado una infeccin alimentaria.

Este tipo de anlisis ya se lleva a cabo en laboratorios, pero hasta ahora eran necesarios esfuerzos experimentales poco adecuados para hacer anlisis in situ, y con tiempos de respuesta largos. Con los nuevos sensores desarrollados por los cientficos de la UAB, el tiempo de identificacin de un foco de infeccin por Legionella se reducira de los dos das necesarios actualmente ya que se utilizan tcnicas de cultivo biolgico- a slo 30 minutos. En pruebas piloto desarrolladas conjuntamente con el Departamento de Gentica y de Microbiologa de la UAB, los nuevos sensores han permitido la identificacin de Salmonella en cuatro horas y media, en contraste con los entre 3 y 5 das que requieren los mtodos microbiolgicos convencionales. En estos casos de identificacin bacteriana, ampliables tambin a la deteccin de otros agentes infecciosos como el Campylobacter o la Listeria, el sensor puede ser adaptado fcilmente para la aplicacin en medicina, en deteccin ambiental y en el mbito industrial.

Otras aplicaciones destacadas de los sensores de ADN son la deteccin de organismos modificados genticamente (transgnicos) en los alimentos, ya sea en materias primas o en alimentos preparados; la identificacin de individuos, tanto para establecer relaciones de parentesco como para buscar pruebas judiciales de delitos; as como las pruebas de toxicidad de diferentes frmacos en cuanto a la evaluacin del dao que pueden provocar en la molcula de ADN, tanto de microorganismos patgenos como de las clulas del paciente.

El prximo paso es la industrializacin de los sensores, afirma Salvador Alegret, director de la investigacin. La produccin industrial en grades cantidades permitira un coste y una difusin similares a los de las pruebas de embarazo que hay en las farmacias.

Genosensores electroqumicos vs. chips de ADN

Detectar cadenas de ADN se ha convertido en un rea de importancia creciente en bioqumica, en medicina y en biotecnologa. Pero las metodologas clsicas de anlisis de ADN quedan cada vez ms desfasadas frente a una demanda creciente de ms informacin gnica en menos tiempo y a un coste menor. Un paso adelante en esta direccin fue la creacin de los chips de ADN, unas plataformas en las que se llevan a cabo centenares o miles de anlisis de genes en paralelo y que han llegado a ser insubstituibles en proyectos ambiciosos, como descifrar el cdigo gentico de un organismo. La UAB fue pionera en Catalunya en su fabricacin. Los chips de DNA, sin embargo, tienen limitaciones para problemas analticos ms especficos, como el de establecer de manera rpida y econmica el origen de una contaminacin microbiana. Los nuevos genosensores electroqumicos miniaturizados obedecen a la demanda de anlisis de ADN con dispositivos que no necesiten la supervisin profesional, con una operacin simple y a un coste reducido.

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