Permet detectar els compostos amb què la persona ha estat en contacte prèviament sense cap tractament posterior a la mostra. Es pot aplicar tant al control de drogues com en la indústria cosmètica o farmacèutica, en anàlisis forenses o en investigació clínica

El grup de recerca Laboratori Interdisciplinari de Metabolòmica de la URV, que pertany al Departament d’Enginyeria Electrònica i forma part també de la Plataforma Metabolòmica de la Universitat i el CIBERDEM, ha creat una nova superfície de silici formada per pilars de mida nanomètrica coberts per una capa de partícules de diversos nanòmetres d’or. Aquest grup s’especialitza en espectrometria de masses d’imatge per crear “mapes químics i moleculars ” de diferents superfícies. És a dir, informen de quins compostos orgànics hi ha en una mostra i on estan localitzats.

Els autors de la recerca han dissenyat aquesta superfície especial de silici damunt de la qual es poden imprimir mostres com empremtes digitals i teixits animals o vegetals. En el cas de l’empremta, només cal estampar el dit sobre la superfície, com en el moment de fer-se els documents d’identitat. En aquest moment, les molècules de la pell del dit queden adherides a la superfície nanoestructurada i així es pot determinar el mapa molecular de l’empremta dactilar, sense cap tractament posterior de la mostra. En la recerca han pogut detectar, per exemple, les ceres de la pell, l’àcid làctic que segreguen les glàndules de la pell, algunes molècules al voltant de les glàndules de la suor, etc. En aquesta mena d’investigació es pot saber si una molècula determinada es troba en un indret d’un teixit i es podrien detectar també compostos que la persona hagi tocat prèviament.

Un dels avantatges d’aquesta superfície és que es pot modificar mitjançant enllaços de les partícules d’or amb altres molècules per fer que la superfície sigui selectiva només a un tipus determinat de compostos que ens interessin. Una altra de les característiques importants és que per produir aquestes superfícies no s’utilitzen productes químics perillosos ni solvents orgànics. A més, són molt estables en el temps, no es degraden i les mostres es poden conservar sense problemes. Els resultats d’aquesta recerca han estat publicats recentment a la revista ACS Nano.

Diferents aplicacions per a diferents indústries

Aquesta nanosuperfície pot tenir utilitat en diverses indústries, com la cosmètica o farmacèutica, en anàlisis forenses o en recerca clínica utilitzant tècniques d’espectrometria de masses. Però una de les aportacions més interessants es troba en la indústria farmacèutica, que pot utilitzar aquesta tècnica per conèixer si un determinat compost present en un medicament ha arribat al teixit desitjat. A més, algunes medecines i drogues quan es metabolitzen s’excreten per la suor i es podrien detectar amb una empremta dactilar. A més, algunes malalties que es poden diagnosticar pels compostos que s’excreten per la suor, per exemple, la concentració de glucosa. La mesura d’aquest compost en sang s’utilitza habitualment per diagnosticar la diabetis.

Pel que fa a la indústria cosmètica, l’ús d’aquesta nanosuperfície permetria conèixer, per exemple, quins residus deixen els productes cosmètics a la pell, quins queden a la superfície i quins absorbeixen. I en referència a l’àmbit de la medicina legal i  forense, aquesta tècnica serviria per exemple, per controlar les drogues, perquè una empremta dactilar no es pot adulterar ni manipular. Per tant, en el moment que algú deixa la seva empremta dactilar impresa sobre la nanosuperficie, els compostos químics detectats a sobre estan directament relacionats amb la seva identitat i la mostra pot conservar-se força temps sense modificar-se. Per això es pretén que amb aquesta superfície es puguin arribar a prendre mostres que poguessin utilitzar-se en medicina legal .

Stefania Alexandra Iakab, Pere Ràfols, Marta Tajes, Xavier Correig-Blanchar, and María García-Altares “-Assisted Gold Nanoparticle Black Silicon Substrates for Mass Spectrometry Imaging Applications”. ACS Nano 2020, 14, 6, 6785–6794. May 28, 2020 https://doi.org/10.1021/acsnano.0c00201