Química (Mag.)

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Desarrollo de un dispositivo de ensayo de flujo lateral basado en nanotriángulos de oro y aptámero-horquilla para la detección de CEA por métodos ópticos
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-16) Licuona Puma, Mary Carmen; Hernández García, Yulán
El cáncer es una enfermedad mortal que, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), se considera la segunda causa de muerte en el mundo. Se recomienda enfocarse en la detección temprana y el tratamiento para reducir la mortalidad por cáncer. Por lo tanto, es crucial explorar nuevas tecnologías basadas en marcadores tumorales que puedan implementarse en pruebas de detección temprana para el diagnóstico de la enfermedad. Uno de estos biomarcadores tumorales de proteínas es el antígeno carcinoembrionario (CEA), una glicoproteína cuya concentración es un signo bien establecido de cáncer colorrectal, entre otros, y de metástasis. Los métodos convencionales para la detección de CEA son los inmunoensayos. Los inmunoensayos, basados en el uso de anticuerpos, son fundamentales en ensayos clínicos no invasivos. Entre ellos, destaca el ensayo de flujo lateral (LFA), que utiliza una membrana de nitrocelulosa con anticuerpos específicos para el análisis de muestras. Aunque son económicos y eficaces, los inmunoensayos tienen limitaciones, como la sensibilidad de los anticuerpos a cambios de pH y temperatura. Los aptámeros, oligonucleótidos selectivos, al ser más estables y económicos, han surgido como alternativa para detectar antígenos, ofreciendo mayor versatilidad y menor costo. Entre ellos, por aptámeros horquilla destacan por su cambio conformacional al entrar en contacto con el antígeno, siendo una opción prometedora para el reconocimiento molecular. En este trabajo se desarrolló un nanoaptasensor basado en nanotriángulos de oro (AuNTs) con un λmax de 785 nm, los cuales fueron modificados con un aptámerohorquilla selectivo para CEA. Se estudió el pretratamiento del aptámero previo a la funcionalización, y se estabilizó el nanoaptasensor utilizando distintos agentes de relleno, como 2’-deoxiadenosin-5’-trifosfato disódico (dATP), el ácido 3-mercaptopropiónico (MPA) y cadenas de polietilenglicol tiolado con dos grupos funcionales diferentes (HS-PEG(7)-OMe y HS-PEG(8)-COOH). En los ensayos preliminares de detección de CEA en solución (0, 5 y 10 μg/mL), se evaluaron los nanoaptasensores preparados. Posteriormente, se llevó a cabo la optimización de las tiras de flujo lateral utilizando nanotriángulos con un λmax de 1100 nm. Se consideraron parámetros como el pretratamiento de la almohadilla de conjugado, el medio del nanoaptasensor, el running buffer y el tipo de nitrocelulosa. Después de la optimización, se evaluó el desempeño del nanoaptasensor basado en los AuNTs con una λmax de 785 nm, modificados con el aptámero-horquilla y dATP, el cual mostró los mejores resultados en los ensayos preliminares en solución. La detección de CEA se probó con distintas concentraciones del biomarcador (0,18, 45, 90, 180 y 1800 ng/mL) mediante la técnica LFA. Además, se estudiaron los ensayos LFA mediante colorimetría y SERS. Los resultados indicaron que el nanoaptasensor permitió discernir concentraciones de CEA en el rango de 90 ng/mL mediante colorimetría, y concentraciones de hasta 4.5 ng/mL por SERS.
Desarrollo de un sistema de detección de ocratoxina a basado en nanosensores aptaméricos en microplacas
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-07-10) Saldaña Ramos, Angeline Stefany; Galarreta Asian, Betty Cristina
La ocratoxina A (OTA) es una micotoxina producida por algunas variedades de hongos capaces de contaminar productos agroindustriales como granos, cereales, hortalizas y especias. Este metabolito es altamente tóxico y su ingestión trae consigo efectos adversos, representando una gran amenaza para animales y humanos. Las autoridades internacionales han establecido límites máximos permitidos para el consumo de esta micotoxina, y por esta razón es importante contar con métodos de detección rápidos, efectivos y aplicables al control de calidad en la industria de alimentos. Entre las técnicas tradicionales de detección de micotoxinas se encuentran los métodos basados en cromatografía líquida acoplada a detectores de masas en tándem (LCMS/ MS); sin embargo, son métodos costosos y poco accesibles. Por otro lado, existen métodos basados en inmunoensayos (ELISA) pero no son muy robustos y cuentan con tiempos de vida cortos. Una de las alternativas en el desarrollo de nuevos métodos de detección es el uso de sensores basados en nanoestructuras de metales nobles, las cuales cuentan con excelentes propiedades ópticas debido a la resonancia del plasmón superficial localizado (LSPR). Además, la gran área superficial que presentan estos materiales permite modificarlas químicamente en la superficie con un gran número de moléculas, p.ej. con aptámeros que actúen como agentes de reconocimiento selectivo a analitos de interés. En este trabajo se realizó un procedimiento de modificación de microplacas NUNC® Immobilizer Amino con oligonucleótidos como un aptámero selectivo a OTA y la hebra complementaria a dicho aptámero, a fin de desarrollar un sistema alternativo de detección de OTA, basado en el análisis colorimétrico con nanosensores aptaméricos. El procedimiento también contempló la síntesis de nanoesferas de oro (AuNEs), seguido por la modificación superficial con oligonucleótidos tiolados y su caracterización por espectroscopía UV-Vis y microscopía electrónica. Posteriormente, se evaluaron diferentes parámetros en la optimización del proceso de modificación de microplacas, así como en la hibridación entre los oligonucléotidos presentes en la microplaca y los acoplados a las AuNEs. Con las condiciones óptimas encontradas se realizaron pruebas de concepto para detectar la presencia o ausencia de OTA en solución. El diseño de este método pretende ser la base para la elaboración de un kit que potencialmente facilite el análisis rutinario de control de calidad de alimentos, de manera que se pueda contar rápido y económico en la detección de micotoxinas en alimentos.

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