Medikuntzan aplikatzeko erresonantzia optikoetan oinarritutako biosentsoreak diseinatu ditu Abián Bentor ikerlariak

Abián Bentor Socorro Leránozek  NUPen eginiko bere tesian garatu dituen gailuek erresoluziorik eta sentikortasunik handiena lortu nahi dute.

Abián Bentor Socorro Leránoz NUPeko telekomunikazio ingeniaria da. Tesia egin du, eta bertan erresonantzia optikoetan oinarritutako biosentsoreak diseinatu ditu, medikuntzan aplikatzeko; esaterako, gaixotasun zeliakoa atzemateko. Erresoluzio eta sentikortasun handiagoa lortzeaz aparte, gailu hauetan askoz material merkeago eta egokikorragoak erabiltzen dira gaurko teknologietan erabiltzen direnak baino (batez ere urrea eta metal nobleak). Beraz, material hauek erabiltzea alternatiba izan daiteke sentsore biomedikoen diseinuan.

Biosentsorea molekula biologikoak (bioerrezeptoreak) erabiltzen dituen tresna bat da, beste substantzia biologiko edo kimiko batzuk atzemateko. Tesi honetan, bioerrezeptoreak antigorputzak deitzen diren molekula biologikoak izan dira. Organismoak sortzen ditu berez, antigenoen aurka borroka egiteko. Antigenoa gorputzarena ez den gai bat da; sistema immunologikoak atzematen duenean, mehatxutzat hartu eta erreakzionatzen du, antigorputzak sortuz identifikatu eta neutralizatzeko. Gainera, biosentsoreak substratu bat dauka, non erreakzio biologikoak informazio ulergarri bihurtzen dituen fenomeno fisikoa gertatzen baita, eta ibilgabetzeko geruza bat, non antigorputzak substratuari atxikitzen baitzaizkio.

"Berezitasunetako bat da —dio egileak— substratu bezala silizearen gida-uhinak erabiltzen ditugula, zeinen gainean erresonantzia mota jakin bat sortzen baititugu". Diseinatutako biosentsoreak atzemandako antigenoen kopuruaren arabera sortzen diren erresonnatzien uhin-luzeraren mugimenduan oinarritzen dira. "Antigorputzek antigenoekin bat egiten dutenean aldaketa txiki bat dago uhin-luzeran, eta gure biosentsoreek aldaketa hori atzematen dute". Hau posible da biosentsore hauen erresoluzioari eta daukaten sentikortasunari esker, "horrek bidea ematen baitu ikusteko erresonantzien uhin-luzera nola mugitzen diren antigeno-antigorputza loturak emendatzen diren neurrian".

Tesiaren izenburua hau da: “Study and design of thin-film-deposited optical biosensing devices based on wavelength detection of resonances” (Gailu optiko biosentsoreen azterketa eta diseinua, mintz finekin jalkiak eta erresonantzien uhin-luzera atzematean oinarrituak). Javier Marcos Álvarez eta Miguel García Solano NUPeko Ingeniaritza Elektriko eta Elektronikoko Saileko irakasleak izan dira zuzendarikideak, eta Bikain cum laude kalifikazioa lortu du.

Aplikazioa medikuntzan

Abián Socorrok egindako lana medikuntzan aplikatzeko da. Normalean, laginean zenbat eta antigeno gehiago atzeman, orduan eta aurreratuago dago gaixotasuna. "Horixe da behatuko genukeena: hasierako edo bukaerako egoera batean bazaude, antigeno eta antigorputz gutxi egongo dira, eta erresonantzia erreferentziazko uhin-luzeratik hurbil dauden uhin-luzeretan egongo da. Egoera aurreratuagoa bada, atzematen diren kontzentrazioak handiagoak izango dira, eta erresonantziaren uhin-luzera asko aldatuko da", azaldu du.

Erabilitako teknologia galera-moduetan oinarritzen da (LMRs, lossy mode resonances). Horretan Nafarroako Unibertsitate Publikoaren Sentsoreen Laborategia aitzindaria da. "Demostratu da teknologia hau izan daitekeela azaleko erresonantziako plasmoietan (SPRs, Surface plasmon resonances) oinarritzen den teknologiaren lehiakide. Azken hau da nagusi gaur egun biosentsoreen aplikazioetan.

Lan honen asmoa da, hitz batez, erresonantziak sortzeko erabiltzen diren gida-uhin optikoen parametroak optimizatzea, ahalik eta erresoluziorik eta sentikortasunik handiena eman dezaten, hau funtsezkoa baita biosentsoreen alorrean. Egindako ikerketen ondorioz, bi sari lortu dira nazioarteko bi biltzar hauetan: Trends in Nanotechnology 2012 eta Optical Fibre Sensors 2014. Azken biltzar horretan biosentsorea diseinatu zen gaixotasun zeliakoa atzemateko eta lortu zen gaixotasuna diagnostikatzeko atzemandako antigorputz-kontzentrazioa gutxiagotzea, eremu klinikoan ohikoak diren balioekin konparatuz gero.

Abián Bentor Socorro Leránozek telekomunikazio ingeniaritza (2010) eta ingeniaritza biomedikoaren masterra (2012) egin zituen NUPen, eta bertan lan egiten du, prestakuntzan dagoen ikertzaile, Sentsoreen Laborategian. Smart Cities Ikerketa Institutuko kidea da (2015eko otsaila) eta ingeniaritzan doktorea (2015eko martxoa). Gaurkotze ikastaroak egin ditu biomolekulak atzemateko biomedikuntza eta nanoteknologia aplikatuei buruz. Jerónimo de Ayanz Zentroan, eta bestee proektukide batzuekin batera, patente bat lortu zuten ontzi aktiboen etiketei buruz. Ideia horrek sari bat lortu zuen 2011n Nafarroako Gobernuaren Crea EIBT proiektu teknologikoetarako sarietan. Prestatzen ari zenean, ikerketa egonaldi bat egin zuen University of Southern California  (Los Ángeles, AEB) unibertsitateko Armani Research Lab delakoan. Sei ikerketa proiektutan parte hartu du, 12 artikulu dauzka argitaratuak aldizkari nazional eta nazioartekoetan, 11 ekarpen egin ditu nazioko eta nazioarteko biltzarretan, eta nazioarteko argitaletxe baten liburu bateko kapitulu 1 argitaratu du, zuntz optikoko biosentsoreei buruzkoa. Gainera, zabalkunde zientifikoaren hainbat blog eta jardunetan aritzen da.