Están usando un electrodo recubierto con un anticuerpo que se une con cortisol para realizar la detección, y necesitaban que el contraelectrodo estuviera muy cerca para mantener la sensibilidad alta y el ruido bajo.
A unas pocas micras de distancia, los dedos interdigitados eran demasiado ásperos, por lo que el equipo creó una estructura de sándwich que consistía en, comenzando en la parte inferior, metal-aislante-metal-aislante, luego grabó agujeros en la superficie superior a través de tres capas para exponer el metal inferior. (ver impresión de artistas).
Esto les dio una serie de pozos con electrodos separados solo por el grosor de una capa de aislamiento, 40 nm en este caso.
La prueba de concepto tiene 25 pozos en una matriz, con electrodos superior e inferior que salen en direcciones opuestas para permitir que se realicen las conexiones.
La lectura requiere que se mida un espectro de frecuencia de impedancia, por lo que un electrodo es impulsado por un barrido de frecuencia de 1Hz a 1MHz, mientras que la señal en el otro electrodo se amplifica y luego se convierte a 0Hz usando un par de mezcladores impulsados con versiones de seno y coseno de la señal de entrada.
“Nuestro nuevo sensor produce una respuesta precisa y confiable que permite una lectura continua de los niveles de cortisol para un análisis en tiempo real”, dijo el ingeniero de investigación de Rutgers, Mehdi Javanmard. "Tiene un gran potencial para adaptarse a la medición de cortisol no invasiva en otros fluidos como la saliva y la orina".
La técnica evita unir moléculas "marcadoras" al cortisol.
“El hecho de que no se requieran etiquetas moleculares elimina la necesidad de instrumentos como microscopios ópticos y lectores de placas, lo que hace que la instrumentación de lectura sea algo que se puede medir en última instancia en una pequeña caja de bolsillo o incluso en una pulsera un día”, dijo Javanmard.
La Universidad de Rutgers trabajó con la Universidad de Minnesota, Minneapolis y la Universidad de Pensilvania, Filadelfia.
El trabajo está cubierto en un artículo publicado en Science Advances: 'El inmunoensayo de nanopozos sin etiqueta de un solo paso cuantifica con precisión las hormonas del estrés sérico en minutos'.