Sensores y detectores de biomarcadores de enfermedades
Las amenazas potenciales al bienestar del cuerpo incluyen sustancias extrañas procedentes del entorno como las bacterias o el polen. Por otra, algunas sustancias que se forman dentro del organismo, tales como toxinas o incluso las propias células de los tejidos corporales (de ahí el término respuesta autoinmune), también pueden desencadenar una respuesta inmune. El organismo crea anticuerpos para combatir a sus enemigos. Todas las sustancias que inducen la formación de anticuerpos se denominan antígenos y se ubican normalmente en la superficie de las células sospechosas. Los anticuerpos se unen a sus antígenos específicos, como si fueran una cerradura y una llave, y los inmovilizan hasta que otras células del sistema inmune pueden destruirlos o quitarlos de en medio. Una serie de observaciones experimentales demostraron que, cuando se unían transitoriamente a sus antígenos, los anticuerpos cargados en una matriz electroconductora (capaz de conducir la electricidad) producían corriente eléctrica. Los investigadores del proyectoElisha («Inmunointerfaces electrónicas y nanobiotecnología de superficie: un enfoque heterodoxo») se propusieron establecer la naturaleza y el origen del mecanismo de transducción de señales en estas interfaces nanoestructuradas. La comprensión avanzada de dichos mecanismos junto con la creación de los dispositivos adecuados de electrónica especializada llevaron al desarrollo de una variedad de novedosos inmunosensores fiables y de bajo coste para el diagnóstico médico. Los protocolos de fabricación desarrollados por los socios de Elisha permitieron producir un inmunosensor capaz de detectar el marcador de referencia del cáncer de próstata: el antígeno prostático específico (PSA). Gracias al sistema Elisha, se pudo detectar el PSA a niveles muy inferiores a los presentes en la sangre, que es la muestra biológica convencional para el cribado. También se obtuvieron resultados similares para un marcador biológico de traumas, tales como los que se producen a causa de un accidente cerebrovascular o un ataque al corazón. Otro sensor detecta un marcador biológico de la microhemoglobinuria, una enfermedad en la que pequeñas cantidades de sangre pasan a la orina. Los sistemas inmunosensores Elisha se fabricaron en forma de sencillos dispositivos portátiles que incorporan veloces algoritmos de procesamiento de señales y podrían utilizarse fácilmente en aplicaciones móviles (ambulancias), así como en la atención médica a domicilio, para el procesamiento instantáneo de datos o para filtrar respuestas de unión no específicas. El método Elisha representa pues una plantilla a partir de la cual se podrían desarrollar innumerables inmunosensores para la detección rápida y fiable de antígenos presentes en cantidades muy bajas. La aplicación tiene un potencial de comercialización fascinante que debería contribuir enormemente a mejorar el diagnóstico médico y la salud humana.