Propiedades ópticas de dímeros de nanopartículas de metales nobles unidas por bioconjugación: aplicaciones como plataformas de detección ultrasensible de moléculas de interés biológico.

EZEQUIEL ENCINA; MERCADAL, PABLO. A.; CORONADO EDUARDO

Jornada; VIII Jornadas de posgrado y II Jornada de Ciencia y Tecnologia; 2018

Las propiedades ópticas de nanopartículas de metales nobles (NPs) son de gran interés para el desarrollo de biosensores debido a la extrema sensibilidad de las mismas a cambios en su forma, tamaño, entorno químico. En particular el diseño de nanoestructuras diméricas de oro (Au NPs) o plata (Ag NPs) unidas por bioconjugación utilizando estreptavidina (STV) y biotina HPDP (biot) como moléculas puente presentan la ventaja de combinar la alta constante de asociación (107-108) y especificidad de la interacción entre estas biomoléculas con las propiedades ópticas de las NPs. Este tipo de estrategias permite el desarrollo de plataformas ultra sensibles para la identificación, localización y detección de analitos de interés para la industria de los alimentos como la gliadina agente causal de la celiaquía.En este trabajo presentamos dos estrategias de bioconjugación para la formación de dimeros utilizando STV y biot. La primera consiste en la funcionalización de Au NPs con biot y STV en una relación molar 1/1/0.5 respectivamente (Au NPs-biot-STV-biot-Au NPs) y la utilización de las propiedades de campo cercano como principio físico para el desarrollo de una plataforma que permita la detección, identificación y localización por espectroscopía Raman incrementada (SERS) de anticuerpos biotinilados (biot-IgG) los cuales se espera que se localicen en la región interpartícula (GAP) del dímero donde el campo eléctrico se encuentra altamente localizado e incrementado. La segunda estrategia consiste en la funcionalización de Ag NPs con STV y Biot en una relación molar 1:1:1 que mediante el agregado de pequeñas cantidades de gliadin biot-IgG que actúa como molécula puente se produce la formación de estructuras diméricas lo que espectralmente se traduce en una disminución de la intensidad del espectro de extinción. Esta respuesta óptica puede ser modificada si el mismo proceso es llevado a cabo en presencia del antígeno. Esto se debe a que se inhibe la formación de los dimeros al interactuar preferentemente el antígeno con el anticuerpo, lo que se traduce espectralmente en una menor disminución de la intensidad del espectro de extinción dependiendo de la concentración de antígeno presente. Estos cambios en la respuesta óptica global del sistema permite el desarrollo de un sensor específico y ultrasensible de antígenos basado en las propiedades ópticas de campo lejano (extinción) de las nanopartículas.