Científicos del Instituto de Automatización y Procesos de Control de la División del Lejano Oriente de la Academia Rusa de Ciencias (IAPU FEB RAS) están desarrollando un "laboratorio en un chip" que debería analizar la composición bioquímica de la sangre en tiempo real. Para su funcionamiento se requerirá una pequeña cantidad de biomaterial, y en el futuro se pretende que los resultados se muestren directamente en un smartphone. Así lo informó el vicepresidente de la RAS, presidente de la FEB RAS, Yuri Kulchin.
La base del desarrollo será el método de fotoluminiscencia inducida. Al ser expuestas a la luz, las moléculas responden en un rango específico del espectro. Los investigadores obtienen una especie de "pasaporte" de esta respuesta, cuyos parámetros pueden variar según la composición bioquímica de la sangre y la presencia o ausencia de una enfermedad.
El principal problema de este enfoque son las señales débiles. Por ello, los científicos utilizan un sistema de amplificación plasmática. En el chip se crea un conjunto de agujas microscópicas que deben amplificar la señal óptica. Gracias a esto, bastarán pequeñas gotas de sangre para el análisis.
Normalmente, las señales son muy débiles. Para amplificarlas, se utiliza el llamado sistema de plasma: se crea un conjunto de agujas en el chip, y cada una es un amplificador de señal. Por lo tanto, bastan pequeñas gotas de sangre. Y un chip así podrá usarse en un teléfono, a eso aspiramos.
De este modo, los investigadores quieren reemplazar parte del equipo de un laboratorio convencional con un sensor compacto. Este debería obtener información sobre la composición de la muestra a partir de su respuesta óptica, utilizando una pequeña cantidad de sangre.
Por ahora, el desarrollo se encuentra en la etapa de creación del sistema. Los científicos también están explorando posibilidades de aplicación más amplias para estas tecnologías. En particular, el desarrollo de la biología cuántica podría llevar a la aparición de robots miniaturizados capaces de reconocer patógenos y analizar el estado del organismo.