30/11/2011 - Nanopartículas de carbono contra el Parkinson

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La deficiencia de dopamina afecta directamente al sistema nervioso humano. Analizar la concentración de este neurotransmisor es costoso y requiere aparatos muy avanzados que no suelen estar disponibles en una consulta médica. Ahora un equipo de científicos polacos ha desarrollado un método que permite detectar de forma sencilla y barata la dopamina en soluciones, aun en presencia de sustancias interferentes.

Este logro es fruto del proyecto NOBLESSE («Nanotecnología, biomateriales y fuente de energía alternativa para el Espacio Europeo de Investigación (EEI)»), dotado de 3,3 millones de euros en virtud del tema «Regiones del conocimiento» del Séptimo Programa Marco (7PM). Los resultados del trabajo se han publicado en la revista Biosensors and Bioelectronics.

Para obtener el resultado pretendido, los científicos, pertenecientes al Instituto de Química Física de la Academia de las Ciencias de Polonia (IPC PAS, Varsovia), recubrieron un tipo nuevo de electrodos con nanopartículas de carbono depositadas sobre submicropartículas de silicato. Aplicaron los electrodos para determinar la concentración de dopamina en distintas soluciones en presencia de ácido úrico, ácido ascórbico y paracetamol, sustancias que provocan interferencias al tratar de detectar dopamina.

Este adelanto en la detección del neurotransmisor podría facilitar la obtención de tests médicos rápidos y económicos que cualquier médico pudiera utilizar en su consulta. La información facilitada por tales dispositivos permitiría determinar la probabilidad de que determinado paciente sufra patologías del sistema nervioso tan extendidas como la enfermedad de Parkinson.

Los investigadores crearon los electrodos alternando capas de submicropartículas de silicato y nanopartículas de carbono. Según informan, el tamaño de dichas submicropartículas de silicato varía entre los 100 y los 300 nanómetros (unidad de medida equivalente a la milmillonésima parte de un metro). Al no conducir la electricidad, se emplean simplemente como marco que amplía la superficie del electrodo. Las partículas de silicato que conforman la superficie de trabajo, que sí conduce la electricidad, están recubiertas por una capa densa de nanopartículas de carbono cuyo tamaño varía entre los 8 y los 18 nanómetros.

«Las nanopartículas de carbono poseen grupos funcionales de carga negativa, y los silicatos de carga positiva», explicó la doctorando del IPC PAS Anna Celebanska. «Las interacciones electroestáticas que se dan entre ellos son bastante intensas. Pudimos comprobar que, repitiendo la inmersión varias veces, sobre la superficie del electrodo podía obtenerse un "sándwich" de hasta 24 pisos.»

Los científicos emplearon los nuevos electrodos para detectar dopamina en soluciones. Estos electrodos recubiertos de nanopartículas de carbono se colocan en el interior de una solución y a continuación se aplica el potencial eléctrico. Los autores afirman que la dopamina posee actividad electroquímica y que por tanto se puede oxidar ajustando el valor del potencial.

«Los resultados de las pruebas que realizamos fueron positivos», afirmó Celebanska. «Nuestro método es uno de los más sensibles para la detección de la dopamina. Permite detectarla en concentraciones de apenas 10-7 moles por litro incluso en presencia de sustancias que provocan interferencias en concentraciones de hasta 10-3 moles por litro.»

En referencia a los resultados del estudio, el profesor Marcin Opallo [z1]declaró: «Este método lleva aparejado un umbral natural de detección, y eso nos permite determinar de manera concluyente si existe deficiencia de dopamina en el organismo. El sistema aún no es capaz de detectar la magnitud de la deficiencia, pero nos proponemos seguir incrementando la sensibilidad del método.»

Para más información, consulte:

·         Instituto de Química Física de la Academia de las Ciencias de Polonia (IPC PAS): http://www.ichf.edu.pl/indexen.html

·         Biosensors and Bioelectronics: http://www.journals.elsevier.com/biosensors-and-bioelectronics/

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