Microcavidades resonantes para el biosensado de procesos de fotooxidación de oligonucleotidos

MARIANA P. SERRANO; SIVARAMAN SUBRAMANIAN; FRANK VOLLMER

Bariloche

Congreso; IV Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos; 2018

Lafoto-oxidación del ADN es una de las principales consecuencias de la exposicióna la radiación solar UV en los organismos vivos. Puede ocurrir de la absorcióndirecta de la radiación UV-B por las bases nitrogenadas o por procesosindirectos como son las reacciones de fotosensibilización. En este proceso, unfotosensibilizador endógeno o exógeno absorbe la radiación para generarespecies reactivas de oxígeno (ROS). Estas ROS reaccionan con los nucleótidosformando productos mutagénicos en el ADN1.Existen una variedad de técnicas analíticas para detectar productos deoxidación en el ADN y en nucleidos libres. Sin embargo, los sensores basados enmicro-cavidades resonantes permiten detectar concentraciones menores a nanomolar y estudiar procesos en tiempo real2. Basados en el fenómenofísico de reflexión total interna estos sensores presentan una muy altasensibilidad para detectar oligonucleotidos basados en el proceso dehibridación entre bases complementarias3. Como objetivo se proponeutilizar la plataforma de biosensores basado en microcavidades resonates paramonitorear la formación de fotoproductos en oligonucleotidos de cadena simplede 22 bases mediante fotosensibilización utilizando como sensibilizador Rosa deBengala. El sensor para la detección de oligonucleótidos se fabricó partiendode un segmento fibra óptica, cuyo extremo se funde y modela con ayuda de unláser de CO2 para obtener una esfera lo más simétrica posible. Lamicroesfera se monta en un portacelda de silicona y se alinea con el caminoóptico de un láser de diodo operando a 633 nm. Si la geometría de la esfera esadecuada la interacción con la luz incidente del láser genera una señal deresonancia denominada Whispering Gallery Modes (WGM), caracterizado por dosparámetros importantes, el ancho medio a mitad del máximo (FWHM) y eldesplazamiento del máximo de la longitud de onda de resonancia (Δλ). En los experimentos realizados ambos parámetros  se registraron en función del tiempo para detectarla interacción de una única molécula de oligonucleótido con la superficie de laesfera. Al modificar fotoquímicamente al oligonucleótido la respuesta de laseñal de Δλ difiere con respecto a la del nucleótido intactodurante el proceso de hibridación con la cadena complementaria.