Nanoporos permitirían secuenciar rapidamente macromoléculas biológicas, como ADN y proteínas

CONICET/DICYT Por primera vez, en el país se fabrican nanoporos para el sensado de ADN y proteínas, que permiten una caracterización precisa y rápida de este tipo de macromoléculas. Investigadores del INTA y del CONICET crearon, mediante dos técnicas diferentes aplicadas sobre una oblea de silicio, un pequeño orificio de unos 15 nanómetros (nm) de diámetro para el traspaso de ADN.

“Para sensar ADN, los nanoporos deben medir menos de 15 nm, aunque la oblea es más grande con un tamaño de un centímetro. Para entender el proceso de sensado, habría que imaginar dos piletas con un tabique en el medio que contiene un pequeño agujero. Ese tabique es la oblea y el agujero es el poro a través del cual el material genético pasa”, explicó una de las desarrolladoras de la tecnología, Betiana Lerner, becaria postdoctoral del CONICET en el Instituto de Desarrollo Tecnológico para la industria Química (INTEC, CONICET-UNL).

Por otra parte, el investigador del Instituto de Genética del INTA Castelar, Francisco Sacco, informó que la finalidad del trabajo es el desarrollo de secuenciadores rápidos de ADN. “El objetivo es diseñar estructuras por las que pueda pasar el ADN mediante un campo eléctrico y sensarlo con aplicaciones de microelectrónica”, comentó.

Las moléculas de ADN se desplazan de manera lineal al aplicar voltaje entre ambos compartimentos, lo que permite su detección electrónica y caracterización. Para la científica del CONICET, “cuando la biomolécula pasa por el poro bloquea temporalmente la corriente de iones, se cuantifica el tiempo de bloqueo y se asocia al tipo de molécula que es”.

Para ello, es necesario que el material genético pase linealmente o de forma estirada para poder identificar correctamente la longitud de la molécula.

Secuenciación de ADN

Según explicó Sacco, el ADN está compuesto por una cadena muy larga que contiene millones de elementos que, según cómo se combinen, determinan el código genético de una especie, aunque señaló que “el gran desafío es el diseño de métodos para caracterizar rápidamente esas secuencias de bases que lo componen”.

Así, gracias a la inversión que se realiza globalmente en los últimos años para el desarrollo de los microprocesadores de las computadoras, las técnicas de microfabricación avanzaron mucho, lo que redujo de manera considerable los costos.

En este sentido, Lerner destacó que “actualmente, secuenciar un genoma humano tiene un costo de aproximadamente 60 mil pesos pero, con esta nueva tecnología, se apunta a reducirlo significativamente”.

A su vez, el desarrollo de los investigadores argentinos podría también ser utilizado para realizar análisis clínicos en pocos minutos o, incluso, detectar patógenos o enfermedades en los seres vivos.

En este sentido, el investigador del INTA explicó que “los nanoporos podrían utilizarse como componentes de dispositivos miniaturizados y ser utilizados, por ejemplo, en lugares alejados de centros hospitalarios donde podrían hacerse diagnósticos de manera rápida y económica a partir de la toma de pequeñas alícuotas de muestra”, aunque advierte que si bien todo esto “parece ciencia ficción, es lo que se viene”.

Este tipo de desarrollos nanotecnologicos involucran distintas áreas de la ciencia, y puede ser llevado adelante gracias al trabajo interdisciplinario de diferentes instituciones como el INTA, CONICET, UTN, UNL y UBA.