Explotar la nanotecnología para detectar el olor correcto
Acoplando biomoléculas a transductores electrónicos no biológicos, los sistemas bioelectrónicos moleculares podrían algún día permitir el uso de una amplia gama de aplicaciones, entre las que se encuentran los biosensores. Con el objetivo de lograr el uso de biosensores olfativos naturales, se ha desarrollado un grupo de nanobiosensores en el marco del proyecto europeo SPOT-NOSED, que explota las propiedades eléctricas de receptores olfatorios concretos. Cuando una molécula de olor se une al receptor olfatorio, el cambio y las modificaciones conformacionales inducidas de las propiedades impendanciométricas de la proteína pueden registrarse mediante nanoelectrodos. Para desarrollar una nariz bioelectrónica capaz de identificar una amplia gama de olores, se integró material sensible biológico inmovilizado con transductores, convirtiendo así las señales biológicas en señales eléctricas mensurables cuantitativamente. Más en concreto, el arreglo de nanobiosensores integra una serie de nanotransductores elementales, formado cada uno de ellos por nanoelectrodos hechos con metales nobles con un único receptor olfatorio en medio. Se eligieron los sustratos de metales nobles, de platino (Pt), oro (Au) y plata (Ag), como los más adecuados, dado que es relativamente sencillo funcionalizarlos. Los dispositivos de nanoelectrodos fueron fabricados en el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM) de Barcelona, usando procesos microelectrónicos estándar como la nanolitografía y la litografía de haz de electrones. Se fabricaron nanoelectrodos por separado y arreglos de nanoelectrodos con un diámetro que variaba entre 1 micrón y menos de 500nm. La célula electromecánica para realizar mediciones de impendancia localizada constaba de tres electrodos con un volumen de 5ml y cuyo electrodo negativo estaba hecho de una placa de platino. Se fijó la polarización del electrodo de plata funcional en relación con un electrodo de referencia de calomel saturado (SCE). Las exhaustivas pruebas de laboratorio han demostrado que este nanobiosensor olfatorio novedoso responderá a unas pocas moléculas de olor con un elevado grado de precisión que incluso superó las expectativas iniciales de los investigadores. Los socios del proyecto SPOT-NOSED están planeando continuar su investigación y desarrollar instrumental electrónico adecuado que pueda adaptarse a un microscopio de fuerza atómica para realizar mediciones a nanoescala.
