Nanodispositivo con olfato de perro para detectar explosivos

Ilustración del concepto de canal microfluídico a microescala que concentra moléculas de vapor que se unen a otras nanopartículas dentro de una cámara. Un rayo láser detecta estas nanopartículas, que amplifica una firma del espectro de las moléculas detectadas. (Crédito: Brian D. Piorek et al./UC Santa Barbara)

Inspirados por la biología de los receptores caninos de olores, científicos de la Universidad de California, Santa Bárbara (UCSB), desarrollaron un chip capaz de identificar fácilmente rastros de moléculas de vapor.

Investigadores de UCSB diseñaron un detector que utiliza nanotecnología microfluídica para simular el mecanismo biológico con el que funcionan los receptores de olor caninos.

Estos dispositivos portátiles y exactos, altamente sensitivos, que detectan los vapores de explosivos y otras substancias podrían devenir algo común en lugares públicos. El dispositivo fue diseñado por un equipo científico encabezado por Carl Meinhart y Martin Moskovits, ambos profesores de Universidad de California.

El dispositivo es altamente sensitivo para trazar ciertos tipos de moléculas de vapor así como indicar la substancia específica de la que se trata.

“El perro es aún el estándar más alto para la detección de olores de explosivos. Sin embargo, al igual que una persona, un perro puede tener un buen o un mal día, cansarse o distraerse”, indicó Meinhart. “Hemos desarrollado un dispositivo con la misma sensitividad, o aun mayor, que la del perro, y que tiene la ventaja de transmitirse a una computadora para reportar qué tipo exacto de molécula se está detectando”.

La clave de esta tecnología, explicó Meinhart, es la fusión de principios de ingeniería mecánica y de ingeniería química, una colaboración posible gracias al Instituto de Biotecnologías Colaborativas, de UCSB.

Los resultados de prueba muestran que el dispositivo es capaz de detectar moléculas transportadas en el aire de un químico conocido como 2,4-dinitrotoluene, el primer emisor de vapor de explosivos basados en TNT. La nariz humana es incapaz de detectar cantidades tan diminutas de una substancia, pero los perros han sido por largo tiempo utilizados para detectar este tipo de moléculas.

“Este dispositivo es capaz de detectar en tiempo real y de identificar cierto tiempo de moléculas a determinadas concentraciones de 1ppb (1 parte por mil millones), o más bajo. Su especificidad y sensitividad no tienen paralelo alguno”, indicó Dr. Brian Piorek. La patente se otorgó en licencia exclusiva a SpectraFluidics.

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