Los receptores olfativos humanos podrían ayudar a un nuevo sensor a "oler" gases nerviosos

Según algunas estimaciones, la nariz humana puede detectar hasta un billón de olores diferentes gracias a sus centenares de receptores olfativos. Sin embargo, hasta pequeñas cantidades de ciertas sustancias químicas conocidas como agentes nerviosos pueden ser letales, si se detecta el más mínimo olor. Los investigadores que publican informes en ACS Sensors han desarrollado un sensor selectivo que es sensible a los gases nerviosos utilizando estos receptores humanos del olor. En una simulación, el sensor detectó de forma fiable un sustituto del mortífero gas sarín.

Los gases nerviosos suelen ser muy potentes y su detección rápida y precisa requiere sensores muy sensibles. Un método para potenciar la sensibilidad combina receptores olfativos humanos con nanomateriales, como el óxido de grafeno reducido, para crear una "nariz bioelectrónica". Sin embargo, muchos científicos recurren a moléculas sustitutivas más seguras que estos gases, ya que siguen siendo muy peligrosos incluso en condiciones de laboratorio. Un sustituto habitual para los agentes nerviosos sarín o somán es el dimetilmetilfosfonato (DMMP, por sus siglas en inglés). Hasta ahora se había utilizado la proteína receptora hOR2T7 para detectar el DMMP, pero solo la detectaba cuando el sustituto del agente nervioso estaba en forma líquida, no en forma gaseosa. Por ello, los investigadores Tai Hyun Park, Jyongsik Jang y sus colegas quisieron diseñar una "nariz" que resultara tanto sensible como selectiva para la forma gaseosa, utilizando nanodiscos que contuvieran el receptor hOR2T7.

Los investigadores combinaron el hOR2T7 con una proteína de membrana y otros lípidos para crear los nanodiscos. El hOR2T7 se introducía dentro de la membrana de forma similar a un tubo interior hinchable que se mantenía vertical para unirse fácilmente al DMMP. A continuación, los discos se adherían a la capa de óxido de grafeno reducido del sensor, que incorporaba átomos de níquel para ayudar a mantener los discos en la posición correcta. El sensor solo detectaba DMMP incluso estando expuesto a compuestos con formas u olores similares, y era lo suficientemente sensible como para percibir una concentración tan reducida como de 0,037 partes por mil millones. El equipo de investigadores demostró también que el dispositivo era adecuado para situaciones reales, como lugares con humo y durante pruebas repetidas. Si bien es necesario realizar más experimentos, los investigadores afirman que este trabajo demuestra que los receptores humanos del olor resultan útiles como componentes en sensores de gas altamente sensibles y selectivos.

Los autores agradecen la financiación del Programa de Innovación Tecnológica financiado por el Ministerio de Comercio, Industria y Energía de la República de Corea y el Programa Institucional KIST.

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