Fotografía: Dragos Condrea / iStock
MOSCÚ, 19 feb (BelTA - TV
BRICS) - Científicos en San Petersburgo han desarrollado un sensor de
microcanales de alta precisión capaz de detectar especies reactivas de
oxígeno (ROS), biomarcadores clave asociados con el envejecimiento y el
desarrollo de enfermedades cardiovasculares y neurológicas, con hasta el
doble de exactitud que los métodos analíticos convencionales.
La investigación presenta un dispositivo microfluídico diseñado para mejorar significativamente la velocidad, sensibilidad y fiabilidad en la evaluación del estrés oxidativo, según informó la Academia de Ciencias de Rusia.
Las especies reactivas de oxígeno se acumulan en el organismo debido a factores como el tabaquismo, la contaminación del aire, el consumo de alcohol y enfermedades crónicas. En concentraciones excesivas, dañan proteínas y ADN, provocando estrés oxidativo, un proceso vinculado al envejecimiento acelerado y a un mayor riesgo de cáncer, así como a trastornos relacionados con la edad que afectan al cerebro, el corazón y los vasos sanguíneos. Por ello, la medición temprana y precisa de los niveles de ROS es crucial para la medicina preventiva y la intervención oportuna.
Los métodos de detección convencionales se basan en la reacción quimioluminiscente entre ROS y luminol. Sin embargo, la señal emitida suele ser débil, lo que requiere grandes volúmenes de reactivos y, en algunos casos, muestras biológicas escasas. La dosificación manual de reactivos y la lenta mezcla interna también prolongan el tiempo de análisis y reducen la precisión.
Para superar estas limitaciones, los investigadores desarrollaron un chip microfluídico compacto con microcanales especialmente estructurados que fragmentan y mezclan los líquidos de manera rápida.
Mediante modelado numérico avanzado para optimizar la geometría de los canales, el equipo logró acelerar la mezcla y la detección de luminiscencia en tiempo real en fracciones de segundo, utilizando un volumen de muestra menor que una gota de agua.
Los resultados experimentales demostraron que el nuevo sistema mide las concentraciones de ROS 1,5–2 veces más exactamente que los enfoques clásicos, donde los tiempos prolongados de reacción y la mezcla desigual generan errores de medición. Además de mejorar la precisión, el dispositivo permite monitorear de forma continua la dinámica de las reacciones, abriendo nuevas oportunidades tanto para la investigación química fundamental como para aplicaciones farmacéuticas.
La investigación presenta un dispositivo microfluídico diseñado para mejorar significativamente la velocidad, sensibilidad y fiabilidad en la evaluación del estrés oxidativo, según informó la Academia de Ciencias de Rusia.
Las especies reactivas de oxígeno se acumulan en el organismo debido a factores como el tabaquismo, la contaminación del aire, el consumo de alcohol y enfermedades crónicas. En concentraciones excesivas, dañan proteínas y ADN, provocando estrés oxidativo, un proceso vinculado al envejecimiento acelerado y a un mayor riesgo de cáncer, así como a trastornos relacionados con la edad que afectan al cerebro, el corazón y los vasos sanguíneos. Por ello, la medición temprana y precisa de los niveles de ROS es crucial para la medicina preventiva y la intervención oportuna.
Los métodos de detección convencionales se basan en la reacción quimioluminiscente entre ROS y luminol. Sin embargo, la señal emitida suele ser débil, lo que requiere grandes volúmenes de reactivos y, en algunos casos, muestras biológicas escasas. La dosificación manual de reactivos y la lenta mezcla interna también prolongan el tiempo de análisis y reducen la precisión.
Para superar estas limitaciones, los investigadores desarrollaron un chip microfluídico compacto con microcanales especialmente estructurados que fragmentan y mezclan los líquidos de manera rápida.
Mediante modelado numérico avanzado para optimizar la geometría de los canales, el equipo logró acelerar la mezcla y la detección de luminiscencia en tiempo real en fracciones de segundo, utilizando un volumen de muestra menor que una gota de agua.
Los resultados experimentales demostraron que el nuevo sistema mide las concentraciones de ROS 1,5–2 veces más exactamente que los enfoques clásicos, donde los tiempos prolongados de reacción y la mezcla desigual generan errores de medición. Además de mejorar la precisión, el dispositivo permite monitorear de forma continua la dinámica de las reacciones, abriendo nuevas oportunidades tanto para la investigación química fundamental como para aplicaciones farmacéuticas.
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