Cuando la luz interactúa con la materia se produce un fenómeno conocido como dispersión Raman [2] , que proporciona información importante sobre las frecuencias vibratorias de la muestra. Este fenómeno ocurre cuando las moléculas de una muestra interactúan con la luz incidente, dispersándola. Cada material tiene un espectro Raman diferente debido a la información que tiene la luz dispersa sobre los modos vibratorios de las moléculas que lo constituyen.
Dispersión Raman: el reflejo de la luz de un objeto iluminado con láser.
Una capa muy fina de nanopartículas de plata ayuda a mejorar el efecto de dispersión Raman de la luz. (El fenómeno de reflexión de la luz de un objeto cuando se ilumina con una luz láser se conoce como dispersión Raman). La luz reflejada demuestra energías de vibración únicas para cada objeto (muestras en este caso), que pueden caracterizarse e identificarse.
Nanopartículas de plata
Las nanopartículas de plata [3] han atraído una gran atención debido a su estabilidad química, alta conductividad, resonancia de plasmón superficial localizada y actividad catalítica.
Las nanopartículas de plata en esta técnica proporcionan oscilaciones rápidas de electrones, aumentando las energías de vibración y mejorando así la dispersión Raman, comúnmente conocida como dispersión Raman mejorada en superficie ( SERS ).
Estas nanosondas SERS producen campos electromagnéticos más intensos, lo que permite una mayor salida de señal, lo que finalmente da como resultado una detección y un análisis precisos de las muestras.
Salida de señal mejorada
El término nanosonda también se refiere de manera más genérica a cualquier técnica química o biológica que trate con nanocuantítulos, es decir, introducir o extraer sustancias medidas en nanolitros o nanogramos en lugar de microlitros o microgramos. Por ejemplo:
Introducción de nanopartículas en solución acuosa para que sirvan como nanosondas en espectrometría de masas de ionización por electropulverización [4]
Uso de nanosondas metálicas a base de oro para Theranostics (diagnóstico terapéutico) [6]
En la fabricación de semiconductores, la nanosondeo está mostrando potencial para el análisis y la depuración de fallas de circuitos integrados convencionales, así como para el diseño de transistores, el desarrollo de circuitos y procesos, e incluso para la ingeniería de rendimiento. [7]
Uso de nanosonda en la detección de diabetes
Las soluciones nanotecnológicas se pueden utilizar en el diagnóstico y tratamiento temprano de la diabetes. Hay dos tipos de diabetes: tipo 1 [8] y tipo 2. [8] El control regular de la glucosa en sangre implica un mecanismo doloroso al perforar el dedo. Aún así, las nuevas innovaciones nanotecnológicas han permitido controlar el azúcar en sangre de forma no invasiva, lo que ha permitido la detección temprana de la diabetes. [9] Los dispositivos Nanoprobe han mejorado el sistema de monitoreo de insulina, que es necesario para el control de la diabetes, la terapia génica y la detección de células de los islotes, antes del trasplante. [9]
Existen dos métodos principales para mejorar los sensores de glucosa con nanotecnología.
Sensores de glucosa nanomejorados: [10]
Dos formas principales de mejorar los sensores de glucosa con nanotecnología.
Primera forma: use piezas de sensores normales pero agregue pequeñas cosas nanoestructuradas.
Ventajas: Una superficie más grande significa una respuesta más rápida y una mejor actividad.
Si se usa para monitoreo continuo, puede enfrentar problemas similares a los de los sensores actuales, como suciedad y una vida útil más corta debido a la respuesta inmune.
Fabricación de sensores a nanoescala: [10]
Segunda forma: hacer que los sensores sean súper pequeños en todas las dimensiones.
Ventajas: Se puede inyectar, es más fácil de usar.
Podrían durar más ya que es menos probable que desencadenen la respuesta inmune del cuerpo.
Pero son bastante diferentes de los sensores actuales y necesitan más pruebas antes de que estén listos para los pacientes.
^ ab Jeong K, Kim Y, Kang CS, Cho HJ, Lee YD, Kwon IC y otros. (Abril de 2016). "Nanosondas para bioimagen óptica". Materiales ópticos expreso . 6 (4): 1262-1279. doi : 10.1364/OME.6.001262 .
^ "Dispersión Raman", Wikipedia , 10 de febrero de 2024 , consultado el 21 de abril de 2024
^ "Plata", Wikipedia , 10 de abril de 2024 , consultado el 21 de abril de 2024
^ Wu HF, Agrawal K, Shrivas K, Lee YH (diciembre de 2010). "Sobre la ionización / enriquecimiento de partículas de nanosondas multifuncionales: lavado / sin separación, aceleración y enriquecimiento de la digestión tríptica de proteínas asistida por microondas a través de nanopartículas de TiO2 desnudas en ESI-MS y comparación con MALDI-MS". Revista de espectrometría de masas . 45 (12): 1402-1408. Código Bib : 2010JMSp...45.1402W. doi :10.1002/jms.1855. PMID 20967754.
^ Khandelwal P, Beyer CE, Lin Q, Schechter LE, Bach AC (julio de 2004). "Estudiar la neuroquímica del cerebro de rata mediante espectroscopia de RMN con nanosonda: un enfoque metabonómico". Química Analítica . 76 (14): 4123–4127. doi :10.1021/ac049812u. PMID 15253652.
^ Panchapakesan B, Book-Newell B, Sethu P, Rao M, Irudayaraj J (diciembre de 2011). "Nanosondas de oro para teranósticos". Nanomedicina . 6 (10): 1787–1811. doi :10.2217/nnm.11.155. PMC 3236610 . PMID 22122586.
^ Ucraniantsev V (2014). "Tendencias modernas en procesamiento, metrología y control de circuitos integrados". Sala de redacción del SPIE . doi :10.1117/2.1201312.005247.
^ ab "Diabetes tipo 1 frente a tipo 2 | Salud UVA". uvahealth.com . Consultado el 30 de noviembre de 2023 .
^ ab Lemmerman LR, Das D, Higuita-Castro N, Mirmira RG, Gallego-Perez D (junio de 2020). "Estrategias basadas en nanomedicinas para la diabetes: diagnóstico, seguimiento y tratamiento". Tendencias en Endocrinología y Metabolismo . 31 (6): 448–458. doi :10.1016/j.tem.2020.02.001. PMC 7987328 . PMID 32396845.
^ ab Cash KJ, Clark HA (diciembre de 2010). "Nanosensores y nanomateriales para el seguimiento de la glucosa en diabetes". Tendencias en Medicina Molecular . 16 (12): 584–593. doi :10.1016/j.molmed.2010.08.002. PMC 2996880 . PMID 20869318.
