Identificación de moléculas mediante espectroscopia infrarroja y nanotecnología

Descripción: Una nueva técnica de espectroscopia infrarroja puede reconocer directamente los rasgos vibracionales identificadores de cantidades extremadamente pequeñas de proteínas
Foto:Hatice Altug, Electrical Engineering Department, Boston University

Un equipo de investigadores de la Universidad de Boston y la Universidad Tufts, cerca de Boston, ha demostrado una técnica de espectroscopia infrarroja que puede reconocer directamente los rasgos vibracionales identificadores de cantidades extremadamente pequeñas de proteínas, la maquinaria involucrada en el mantenimiento de los organismos vivos.

(NC&T) La nueva técnica explota la nanotecnología para superar varias limitaciones de técnicas actuales convencionales usadas para estudiar biomoléculas. Y podría conducir a un nuevo conjunto de herramientas para estudiar biomoléculas.

Hatice Altug, profesora de ingeniería en la Universidad de Boston, es la científica principal del trabajo.

Los métodos tradicionales de estudio biomolecular utilizan comúnmente la espectroscopia de fluorescencia, en la que se marcan las biomoléculas con etiquetas fluorescentes muy brillantes para rastrear cuán eficientemente interactúan unas con otras. Conocer bien las interacciones es muy importante para la investigación farmacológica.

La espectroscopia de fluorescencia es bastante sensible en la escala de las moléculas individuales. Sin embargo, las etiquetas pueden ser tan grandes como las biomoléculas mismas e interfieren con las interacciones biomoleculares.

Actualmente, hay necesidad de desarrollar tecnologías de biodetección que no utilicen etiquetas. La espectroscopia infrarroja es un método de este tipo, debido a que si la observación se "sintoniza" a las frecuencias infrarrojas, es posible ver directamente las biomoléculas sin ninguna etiqueta.

Las moléculas constan de átomos enlazados entre sí con "muelles". Dependiendo de la masa de los átomos, del grado de rigidez de estos muelles y de cómo están colocados, las moléculas rotan y vibran a frecuencias específicas, de forma similar a como las cuerdas de una guitarra pueden vibrar a frecuencias específicas. Estas frecuencias de resonancia son específicas de cada molécula y aparecen mayormente en la franja infrarroja del espectro electromagnético.

Anteriormente, la sensibilidad de la espectroscopia infrarroja había sido demasiado baja como para detectar estas vibraciones, en particular las provenientes de muestras muy reducidas. El nuevo método demostrado por Altug, Ronen Adato y Ahmet Ali Yanik combina las cualidades de la nanotecnología con las de la nanofotónica, y supera los problemas que en el pasado impidieron el uso de la espectroscopia infrarroja.

Bobbie Mixon, NSF
USA
Tel.: (703) 292-8485
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