Andalucía desarrolla un nanosensor innovador que detecta neurotransmisores como dopamina y serotonina, clave para diagnosticar enfermedades como Alzheimer y Parkinson, utilizando nanopartículas de oro y tecnología sostenible.
La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación ha puesto en marcha un innovador proyecto que cuenta con la colaboración de investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA). Este equipo ha desarrollado un dispositivo químico a escala nanométrica, capaz de identificar la presencia o ausencia de neurotransmisores cruciales en el diagnóstico de enfermedades degenerativas.
El nanosensor combina nanopartículas de oro elaboradas a partir de extractos de hojas de pino, tecnología ultrasónica y un sensor electroquímico. Este conjunto permite detectar sustancias clave para el diagnóstico de patologías neurológicas.
Este dispositivo es capaz de registrar en muestras de suero sanguíneo los niveles de dopamina y serotonina, compuestos químicos que actúan como biomarcadores en condiciones como el Alzheimer, el Parkinson y ciertos tipos de cáncer. Su funcionamiento es similar al de un glucómetro, midiendo estos compuestos mensajeros del cerebro y requiriendo posteriormente una interpretación médica por parte de profesionales sanitarios.
Para llevar a cabo el desarrollo del nanosensor, los investigadores han implementado dos procesos paralelos, aplicando principios de economía circular. Utilizan las acículas del pino, conocidas comúnmente como pinochas, para obtener un extracto acuoso que se emplea en la síntesis de nanopartículas de oro mediante tecnología ultrasónica. Estas nanopartículas son capaces de detectar concentraciones específicas de dopamina y serotonina en muestras humanas.
José María Palacios Santander, investigador en la UCA, destaca que las nanopartículas obtenidas tienen un tamaño inferior a 100 nanómetros, lo que mejora notablemente la precisión del sensor. Las partículas alcanzan aproximadamente 50 nanómetros, siendo 1.400 veces más pequeñas que el grosor del cabello humano.
El proceso comienza con la recolección y tratamiento de las pinochas mediante ultrasonidos para extraer sus compuestos. Esto transforma una sal soluble en oro metálico nanométrico altamente reactivo. Un cambio visible en el color del líquido confirma la creación efectiva de las nanopartículas.
Las nanopartículas se integran luego en un electrodo Sonogel-Carbono que actúa como transductor. Al entrar en contacto con muestras humanas, el sensor se activa y cuantifica con precisión las concentraciones mencionadas anteriormente.
En un artículo titulado 'Application of a Sonogel-Carbon electrode modified with gold nanoparticles synthesized through a green technique and pine leaf extract for the simultaneous determination of neurotransmitters', publicado en RSC Advances, los investigadores realizaron pruebas in vitro utilizando muestras reales. Los resultados mostraron una precisión cercana al 100% en aplicaciones prácticas.
Entre las ventajas más destacadas del dispositivo se encuentran su alta sensibilidad —capaz de detectar concentraciones extremadamente bajas— y su bajo consumo energético, inferior al requerido por una bombilla LED. El coste estimado por unidad es alrededor de 15 céntimos de euro, además puede reutilizarse miles de veces mediante el pulido del electrodo y reposición de nanopartículas.
El equipo investigador, parte del grupo 'Instrumentación y Ciencias Ambientales' del Instituto IMEYMAT, está trabajando actualmente en miniaturizar el dispositivo con el fin de integrarlo en sistemas portátiles como parches o cápsulas. Esto permitiría realizar mediciones en tiempo real sin necesidad de extracción sanguínea.
Este ambicioso proyecto cuenta con financiación no solo por parte de la Consejería andaluza sino también por la Agencia Estatal de Investigación y otros organismos internacionales, consolidando así una apuesta firme por una investigación innovadora y sostenible con alto impacto en salud pública.