Expansión sustancial del rango de tamaño detectable en la detección de corriente iónica a través de poros mediante el...

Área de la Ciencia:

• La biofísica
• Nanotecnología
• Química analítica

Sus antecedentes:

• Las mediciones de corriente iónica a través de nano- y microporos se utilizan para la detección de biomoléculas.
• Los métodos convencionales tienen un volumen de partículas detectables limitado (1% del volumen de poros), lo que restringe el análisis de mezclas complejas.
• Esta limitación dificulta la aplicación de detección basada en poros a diversas muestras de biomoléculas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva metodología para la detección de muestras con un volumen de partículas detectables significativamente reducido (0,01% del volumen de poros).
• Para superar las limitaciones de las mediciones convencionales de corriente iónica para analizar muestras con un amplio rango de tamaño de partículas en suspensión.

Principales métodos:

• Utilizó un circuito puente microfluídico para medir las corrientes transitorias generadas por diferencias de potencial.
• Desarrolló una metodología racional para suprimir la corriente iónica de fondo desde el nivel de microamperios (μA) hasta el picoamperios (pA).
• Se utilizó una estructura de poro largo a microescala (volumen: 5,6 × 10^4 aL) para una detección mejorada.

Principales resultados:

• Detectó con éxito varias muestras que incluyen nanopartículas de poliestireno (4 aL), bacterias, células cancerosas y moléculas de ADN.
• Logró una supresión sustancial de la corriente iónica de fondo, reduciendo el límite de volumen de partículas detectables.
• Demostró la capacidad de detectar partículas en el 0,01% del volumen de los poros.

Conclusiones:

• El método propuesto amplía significativamente la aplicabilidad de los sistemas de detección de corriente iónica.
• Esta técnica es adecuada para analizar muestras complejas de biomoléculas con una amplia gama de tamaños de partículas.
• Supera las barreras tecnológicas anteriores en la detección basada en poros para diversas muestras biológicas.