26.11.2020 - Ruhr-Universität Bochum (RUB)

Detectando bacterias con nanosensores fluorescentes

Los luminosos nanotubos de carbono detectan los patógenos y son rápidos y fáciles de usar.

Investigadores de Bochum, Göttingen, Duisburg y Colonia han desarrollado un nuevo método para detectar bacterias e infecciones. Utilizan nanosensores fluorescentes para rastrear los patógenos más rápida y fácilmente que con los métodos establecidos. Un equipo encabezado por el profesor Sebastian Kruß, anteriormente en la Universidad de Göttingen, ahora en la Ruhr-Universität Bochum (RUB), describe los resultados en la revista Nature Communications, publicada en línea el 25 de noviembre de 2020.

Los métodos tradicionales de detección de bacterias requieren que se tomen y analicen muestras de tejido. Sebastian Kruß y su equipo esperan eliminar la necesidad de tomar muestras utilizando diminutos sensores ópticos para visualizar los patógenos directamente en el lugar de la infección.

Los cambios de fluorescencia en la presencia de moléculas bacterianas

Los sensores se basan en nanotubos de carbono modificados con un diámetro de menos de un nanómetro. Si son irradiados con luz visible, emiten luz en el rango del infrarrojo cercano (longitud de onda de 1.000 nanómetros y más), que no es visible para los humanos. El comportamiento de la fluorescencia cambia cuando los nanotubos chocan con ciertas moléculas de su entorno. Como las bacterias secretan una mezcla característica de moléculas, la luz emitida por los sensores puede indicar así la presencia de ciertos patógenos. En el presente documento, el equipo de investigación describe los sensores que detectan y diferencian los patógenos nocivos que están asociados, por ejemplo, con las infecciones de los implantes.

"El hecho de que los sensores funcionen en el rango del infrarrojo cercano es particularmente relevante para las imágenes ópticas, porque en este rango hay muchas menos señales de fondo que puedan corromper los resultados", dice Sebastian Kruß, que dirige el Grupo de Interfaces Funcionales y Biosistemas de RUB y es miembro del Grupo de Excelencia en Solvicultura del Ruhr (Resolv). Dado que la luz de esta longitud de onda penetra más profundamente en el tejido humano que la luz visible, esto podría permitir a los sensores de bacterias leer en voz alta incluso bajo los apósitos de las heridas o en los implantes.

Se pueden concebir otras áreas de aplicación

"En el futuro, esto podría constituir la base para la detección óptica de infecciones en los implantes inteligentes, ya que ya no sería necesario tomar muestras. De este modo, permitiría detectar rápidamente el proceso de curación o una posible infección, lo que mejoraría la atención al paciente", dice Robert Nißler, autor principal del estudio de la Universidad de Göttingen. "Las posibles áreas de aplicación no se limitan a esto", añade Kruß. "Por ejemplo, también es concebible en el futuro un mejor diagnóstico rápido de los cultivos de sangre en el contexto de la sepsis".

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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