Cuando la luz interactúa con la materia, se produce un fenómeno conocido como dispersión Raman [2] , que proporciona información importante sobre las frecuencias vibracionales 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 dispersada sobre los modos vibracionales de las moléculas constituyentes.
Dispersión Raman: La reflexión de la luz de un objeto iluminado por láser.
Una capa muy fina de nanopartículas de plata ayuda a mejorar el efecto de dispersión Raman de la luz. (El fenómeno de la reflexión de la luz de un objeto cuando se ilumina con una luz láser se conoce como dispersión Raman). La luz reflejada muestra energías de vibración exclusivas de cada objeto (muestras en este caso), que se pueden caracterizar e identificar.
Nanopartículas de plata
Las nanopartículas de plata [3] han atraído una atención significativa debido a su estabilidad química, alta conductividad, resonancia plasmónica superficial localizada y actividad catalítica.
Las nanopartículas de plata en esta técnica permiten oscilaciones rápidas de electrones, lo que aumenta las energías de vibración y mejora así la dispersión Raman, comúnmente conocida como dispersión Raman mejorada en la superficie ( SERS ).
Estas nanosondas SERS producen campos electromagnéticos más altos que permiten una salida de señal más alta, lo que finalmente resulta en una detección y 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 se ocupe de nanocuantítulos, es decir, la introducción o extracción de 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 por ionización por electrospray [4]
Uso de nanosondas metálicas basadas en oro para teranósticos (diagnósticos terapéuticos) [6]
En la fabricación de semiconductores, la nanoprobacion está mostrando potencial para el análisis y 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 el tratamiento temprano de la diabetes. Existen dos tipos de diabetes: tipo 1 [8] y tipo 2 [8]. El control regular de la glucosa en sangre implica un mecanismo doloroso mediante la perforación del dedo. Sin embargo, las nuevas innovaciones nanotecnológicas han hecho posible controlar el azúcar en sangre de forma no invasiva, lo que conduce a la detección temprana de la diabetes [9] . Los dispositivos de nanosonda han mejorado el sistema de control de la insulina, que es necesario para el manejo de la diabetes, la terapia génica y el cribado de células de los islotes, antes del trasplante [9] .
Hay dos métodos principales para mejorar los sensores de glucosa con nanotecnología
Sensores de glucosa nano-mejorados: [10]
Dos formas principales de mejorar los sensores de glucosa con nanotecnología.
Primera forma: utilizar piezas de sensores normales pero añadir pequeños elementos nanoestructurados.
Ventajas: Una mayor superficie significa una respuesta más rápida y una mejor actividad.
Si se utiliza para monitoreo continuo, puede enfrentar problemas similares a los sensores actuales, como suciedad y vida útil más corta debido a la respuesta inmune.
Fabricación de sensores a escala nanométrica: [10]
Segunda vía: Hacer sensores súper pequeños en todas las dimensiones.
Ventajas: Se puede inyectar, más fácil de usar.
Pueden durar más tiempo, ya que es menos probable que desencadenen la respuesta inmunitaria 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, et al. (abril de 2016). "Nanoprobes para bioimágenes ópticas". Optical Materials Express . 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/separación sin, aceleración y enriquecimiento de la digestión tríptica asistida por microondas de proteínas a través de nanopartículas de TiO2 desnudas en ESI-MS y comparación con MALDI-MS". Journal of Mass Spectrometry . 45 (12): 1402–1408. Bibcode :2010JMSp...45.1402W. doi :10.1002/jms.1855. PMID 20967754.
^ Khandelwal P, Beyer CE, Lin Q, Schechter LE, Bach AC (julio de 2004). "Estudio de la neuroquímica del cerebro de ratas 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.
^ Ukraintsev V (2014). "Tendencias modernas en procesamiento, metrología y control de circuitos integrados". Sala de prensa de SPIE . doi :10.1117/2.1201312.005247.
^ ab "Diabetes tipo 1 vs. diabetes tipo 2 | UVA Health". 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 nanomedicina 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 monitorizar la glucosa en la diabetes". Tendencias en medicina molecular . 16 (12): 584–593. doi :10.1016/j.molmed.2010.08.002. PMC 2996880 . PMID 20869318.
