Desarrollo del sensor

� Actualmente se está trabajando en el desarrollo del sensor, siguiendo una arquitectura de flujo lateral, donde además de haber una confirmación visual se podrá cuantificar la cantidad de entidad detectada gracias a la medida de su campo magnético.

� Señal detectada debido a la presencia de 20 ng de nanopartículas en una membrane de celulosa.

Materiales con Magneto-Impedancia Gigante

� Algunos materiales amorfos (sin ordenación cristalina) presentan Magneto-Impedancia Gigante, esto es, una variación considerable de la impedancia de la cinta en función dle campo magnético. � Curva típica de magnetoimpedancia. � Estos materiales amorfos se fabrican en una rueda de enfriamiento ultrarrápido, donde se consigue velocidades de enfriamiento de 106 ºC/s. � Instalación para la fabricación de

cintas amorfas. Recuadro: Aleación

fundida en el interior del horno de

inducción.

� La sensibilidad al campo magnético es menor para campos muy pequeños. Sin embargo, induciendo pequeños cristales mediante tratamientos térmicos y preimanando las cintas se consigue resolver dicha limitación. � Impedancia en función del campo

preimanador. Obsérvese que si Hp=0, la

pendiente en H=0 es despreciable, es decir,

que una ligera variación de H no

implicaría una variación detectable en la

medida de la impedancia Z. � Difracción de rayos X y micrografía

electrónica mostrando la presencia de

cristales en las cintas amorfas tratadas.

Universidad de Oviedo

Biosensor magnético David Lago Cachón, dlagocachon@gmail.com, Departamento de Física

Directores: José Ángel García Díaz y Montserrat Rivas Ardisana. Grupo de Investigación

y Desarrollo de Materiales Magnéticos

�Conclusiones

� Las nanopartículas funcionalizadas son capaces de marcar y separar magnéticamente células. � Distintos tratamientos termomagnéticos mejoran adecuadamente la sensibilidad del elemento sensor, permitiendo detector cantidades muy pequeñas de nanopartículas magnéticas.

Introducción En los últimos años se han producido grandes avances en el campo de la nanotecnología que han permitido el desarrollo de nuevas aplicaciones. En particular, el desarrollo de nanoestructuras magnéticas está encontrando gran aplicación en biomedicina.

Un objetivo deseable en dicho ámbito es la detección de las entidades biológicas marcadas por métodos más rápidos y sencillos que los bioquímicos tradicionales. El carácter magnético de los nanomarcadores sugiere la posibilidad de una detección basada en su interacción con otros materiales magnéticos.

Resultados recientes indican que los materiales que presentan Magneto-Impedancia Gigante pueden ser los mejores candidatos por la alta sensibilidad de esta propiedad.

Fabricación y funcionalización de nanopartículas magnéticas

� Se fabricaron nanopartículas de magnetita, de 10 nm de diámetro medio, y posteriormente se modificó la superficie de las nanopartículas, en primer lugar para recubrirlas de una proteína, la estreptavidina, y posteriormente para conjugarlas con un anticuerpo biotinilizado, gracias a la unión biotina-estreptavidina. � Representación esquemática de las

nanopartículas funcionalizadas.

Marcaje de entidades biológicas

� Se cultivaron células HeLa y se conjugaron con las nanopartículas funcionalizadas. Tras lavar el cultivo, eliminando así las nanopartículas que no se hayan conjugado, se despegan las células y se separan magnéticamente.

� Sucesión de imágenes mostrando el

desplazamiento de las células debido a la aplicación

de un campo magnetico externo. Las nanopartículas

no son visibles por microscopía óptica.

Código QR: Vídeo mostrando la separación magnética células HeLa, usando un microscopio óptico modificado para estudiar la cinemática de las células. URL: http://goo.gl/nvalc

� Distintos experimentos muestran que el marcaje es específico, y que además, las nanopartículas son endocitadas.

� Micrografía electrónica de una

célula HeLa, mostrando una gran

cantidad de nanopartículas

endocitadas.

Objetivos

� Fabricación y funcionalización de nanoestructuras magnéticas.

� Marcaje de entidades biológicas (células, proteínas…)

� Estudio materiales y tratamientos para mejorar la Magneto-Impedancia Gigante

� Desarrollo del sensor

� Detección de entidades biológicas