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| Foto del Instituto Nacional del Cáncer en Unsplash |
Las células pueden producir señales eléctricas únicas. Estas señales pueden relacionarse con varios tipos de cáncer, como el de mama, pulmón, hígado, cerebro, páncreas y próstata, lo que significa que pueden utilizarse como indicadores para el diagnóstico precoz del cáncer. Así, el uso de las señales eléctricas como indicadores y objetivos de los tratamientos contra el cáncer podría mejorar el resultado de los pacientes con esta enfermedad.
El cáncer de mama es una de las principales causas de muerte en el mundo. El riesgo de padecerlo puede reducirse tomando decisiones saludables como comer bien, mantenerse activo y no fumar. Es vital identificar a las personas en riesgo lo antes posible para administrar las terapias y el tratamiento médico pertinentes. Por ello, la detección de las señales de las células del cáncer de mama ha llamado la atención de la comunidad biomédica, lo que ha llevado a la investigación y el desarrollo de una amplia gama de métodos de detección, como los biosensores electrónicos.
El equipo de investigación de Singapur desarrolló un sensor combinado de corriente eléctrica y material 2D para la detección de células de cáncer de mama. Este sensor ultrasensible fue capaz de detectar las señales eléctricas de un número récord de células cancerosas. La investigación se publicó en Nanoscale Advances.
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| Sensor de corriente eléctrica basado en un material bidimensional para la detección de células cancerosas. Crédito: SUTD |
Es la primera vez que se utilizan materiales bidimensionales para identificar las señales eléctricas de las células del cáncer de mama. Los materiales bidimensionales pertenecen a una clase de nanomateriales formados por unas pocas capas de átomos. Han suscitado mucha expectación en diversos campos debido a sus propiedades electrónicas únicas.
El investigador principal, el Dr. Desmond Loke, profesor adjunto del SUTD, declaró que "los materiales bidimensionales han sido objeto de una activa investigación reciente y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluida la biodetección. En este trabajo, hemos combinado las nanoplanchas de disulfuro de molibdeno (MoS2) con una corriente eléctrica, lo que da lugar a un nuevo abanico de posibilidades en el campo de la biodetección".
Basándose en los resultados de las simulaciones por ordenador, los investigadores descubrieron que la alteración de la membrana de la célula cancerosa -resultante del material 2D incrustado- y el ángulo final de la hoja de material 2D contribuían al aumento de la resistencia. Dado que la corriente fluye a lo largo de la lámina de material 2D, la inclinación de la lámina de material 2D interrumpe el flujo de corriente a lo largo de la membrana celular. Además, los componentes extraídos de la membrana celular podrían haber aumentado la resistencia entre la nanohoja y la membrana celular, actuando como aislante e impidiendo el flujo de corriente.
"Descubrimos que el sensor puede detectar señales eléctricas con un 70% menos de células cancerosas que los sensores electrónicos tradicionales". comentó Loke.
"Nuestro estudio proporciona una vía para desarrollar nuevos sensores para la detección de células de cáncer de mama. Además, este sensible método de detección podría aumentar las posibilidades de supervivencia de las pacientes con cáncer de mama", añadió el Dr. Loke.
Fuentes, créditos y referencias:
Sophia S. Y. Chan et al, Ultrasensitive two-dimensional material-based MCF-7 cancer cell sensor driven by perturbation processes, Nanoscale Advances (2021). DOI: 10.1039/D1NA00614B