Los sensores LSPR basados en grafeno permiten la detección independiente de la polarización de los antígenos CEA

Área de la Ciencia:

• Óptica y fotónica
• Tecnología de biosensores
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El antígeno carcinoembrionario (CEA) es un biomarcador para varios tipos de cáncer.
• La detección sensible y precisa de la AEC es crucial para el diagnóstico y el seguimiento tempranos.
• Los sensores basados en grafeno ofrecen propiedades ajustables para mejorar las capacidades de detección.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y caracterizar un nuevo biosensor para la detección del antígeno carcinoembrionario (CEA).
• Para comparar el rendimiento de un sensor de grafeno con una estructura de nanopartículas de grafeno-oro.
• Para aprovechar la banda de frecuencias de terahertz (THz) para la biosensorización de alta sensibilidad.

Principales métodos:

• Fabricación de un sensor de tres capas: sustrato de oro, dieléctrico de dióxido de silicio y grafeno funcional.
• Integración de nanopartículas de oro con la capa de grafeno en una estructura comparativa.
• Medición de los espectros de absorción alrededor de 8,9 THz y análisis de los cambios en el índice de refracción tras la unión del analito.

Principales resultados:

• Se han alcanzado tasas de absorción muy altas: >99,4% para el grafeno escindido y >99,6% para las estructuras de nanopartículas de grafeno-oro.
• Se ha demostrado una alta sensibilidad con el sensor de nanopartículas de grafeno-oro: 4,3 THz/RIU a 1,3411 RIU.
• Se detectaron con éxito concentraciones variables de CEA, mostrando distintos cambios en el índice de refracción.

Conclusiones:

• El biosensor propuesto, en particular la estructura de nanopartículas de grafeno-oro, muestra un excelente rendimiento para la detección de CEA.
• La alta sensibilidad y eficiencia de absorción del sensor lo hacen adecuado para detectar bajas concentraciones de biomarcadores.
• Este biosensor de terahertz tiene un potencial significativo para avanzar en la detección temprana del cáncer y el monitoreo de biomarcadores.