Introducen nanodiamantes en las células para detectar enfermedades precozmente

El grupo Quantum Technologies de la Universidad de Murcia (UMU), liderado por el profesor Javier Prior de la Facultad de Física, ha logrado un innovador y prometedor avance al introducir nanodiamantes con sensores cuánticos en células humanas, logrando una precisión inédita en el diagnóstico médico. Esta tecnología permitirá que la plataforma desarrollada por el equipo de Prior detecte anomalías celulares en sus etapas más tempranas y actúe como un sistema de alerta precoz para identificar enfermedades, antes de que el paciente manifieste los primeros síntomas.

“En la actualidad contamos con distintas plataformas para el desarrollo de las tecnologías cuánticas. En concreto, la que desarrollamos en la Universidad de Murcia consiste en el control del electrón de un átomo de nitrógeno implantado en el interior de un diamante. Entre las ventajas de esta plataforma, conocida como centros NV (Nitrógeno-Vacante), está su capacidad de operar a temperatura ambiente, su robustez y su bio-compatibilidad, que permite utilizarla en el interior de organismos vivos”, ha declarado Prior en una nota publicada por la universidad.

La investigación se enfoca en “el desarrollo de sensores cuánticos aplicables a la medicina”, afirma Prior, que explica: “Disponer de sensores capaces de detectar la presencia de moléculas individuales nos permitirá diagnosticar enfermedades en un estadio inicial. En estos momentos trabajamos en el desarrollo de Resonadores Magnéticos Nucleares a escala nanométrica, lo que nos permitirá detectar la presencia de moléculas individuales que no deberían estar en el organismo y que actuarán como ‘chivatos’ de la enfermedad”.

“La esperanza de vida en la actualidad se incrementa gracias, principalmente, a tres aspectos: nuevos tratamientos, prevención a través de hábitos saludables y, por último, un diagnósticos precoz y personificado de la enfermedad. Y es en esta última dirección donde la física cuántica juega un papel muy importante en la actualidad con el desarrollo de los sensores cuánticos”, destaca el director del equipo Quantum Technologies.

Un avance hacia la medicina de precisión personalizada

El equipo de Prior utiliza nanodiamantes que incorporan esta plataforma cuántica para estudiar procesos inflamatorios en el interior de las células, relacionados con el desarrollo de diversas enfermedades. “La biocompatibilidad de nuestros sensores cuánticos nos permite introducirlos en células in vivo, dándonos la oportunidad de observar qué está sucediendo en su interior. Esta tecnología nos permite avanzar en lo que hoy en día se conoce como medicina personificada de precisión, llevándola a su límite gracias a la física cuántica”, destaca Prior.

“Disponer de sensores capaces de detectar la presencia de moléculas individuales nos permitirá diagnosticar enfermedades en un estadio inicial”

El dominio de esta plataforma sitúa a España en una posición destacada en el desarrollo de tecnologías cuánticas aplicadas, especialmente en el ámbito de la salud, donde “los sensores cuánticos están revolucionando la medicina”, asegura el investigador de la UMU.

El equipo de Prior está en negociaciones para fundar Qlab, una empresa tecnológica que desarrollará un innovador concepto de sensor cuántico conocido como Lab-in-chip. Este dispositivo, que opera bajo los principios cuánticos, permitirá analizar muestras de microfluidos corporales, llegando incluso a un uso doméstico.

En este caso, al diamante se le incorpora un canal de unos 100 nanómetros, facilitando el análisis preciso de micromuestras, con resultados comparables a los de un análisis de sangre o una biopsia. Este sistema podría aplicarse al cuerpo mediante implantes, inyecciones o, en el caso del cerebro, a través de un casco que mida los campos eléctricos neuronales.

Fuente: Universidad de Murcia