Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor CheolGi Kim desenvolveu uma plataforma de biossensor usando padrões magnéticos semelhantes a uma teia de aranha com capacidade de detecção 20 vezes mais rápida do que os biossensores existentes.

A capacidade de detecção de um biossensor é determinada pela resolução do sensor e pelo movimento e taxa de reação das moléculas. Muitos grupos de pesquisa na Coréia e em outros países têm aprimorado a resolução por meio de inovações em nanomateriais, mas melhorar a sensibilidade é um desafio devido ao transporte de baixa difusão de biomoléculas em direção à região de detecção.

O professor Kim e sua equipe de pesquisa usaram um campo magnético para superar o movimento lento de biomoléculas como as proteínas e o DNA é lento quando o transporte depende da difusão. Biomoléculas marcadas com partículas superparamagnéticas podem ser controladas com o uso de um campo magnético externo e detectadas com um sensor magnético ultrassensível. A plataforma do biossensor da equipe de pesquisa usa um padrão micromagnético em forma de teia de aranha que melhora a capacidade de detecção do biossensor, atraindo biomoléculas marcadas com partículas superparamagnéticas para a área de detecção.

O primeiro autor, Byeonghwa Lim, do programa de Ph.D da DGIST em Ciência de Materiais Emergentes, elaborou sobre a plataforma do biossensor:"Quando um campo magnético giratório é aplicado a um padrão magnético em forma de teia de aranha, pode atrair biomoléculas marcadas com partículas superparamagnéticas mais rapidamente para o sensor. A velocidade é muito rápida e pode detectar o assunto 20 vezes mais rápido do que o método de difusão. "

A equipe de pesquisa também conseguiu monitorar as biomoléculas conjugadas às partículas superparamagnéticas à distância da área de detecção, utilizando a plataforma do biossensor. Além disso, a equipe descobriu que as partículas superparamagnéticas não desempenham apenas o papel de carga biomolecular para transporte, mas também atuam como rótulos para o sensor para indicar a localização das biomoléculas.

Professor Kim disse, "Os biossensores existentes requerem muito tempo para detectar biomoléculas de baixa densidade, e têm baixa eficiência de detecção, pois dependem apenas da difusão. A plataforma do biossensor baseado em campo magnético melhora a capacidade de coleta de biomoléculas e aumenta a velocidade e a sensibilidade do movimento das biomoléculas. Portanto, estamos planejando usar essa plataforma para o diagnóstico precoce, bem como para o diagnóstico de recorrência de doenças como o câncer. "