Caracterización de nanonucleación usando microfluídica y microscopía óptica

ALDANA FERNANDEZ; CRISTIAN SCHMIDT; MARÍA LUCILA SATUF; GASTÓN LEONARDO MIÑO; ZACARIAS, SILVIA MERCEDES

Mar del Plata

Congreso; VI Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2025

INTEMA - Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales

ResumenEl uso de nanopartículas de oro (AuNPs) para el desarrollo de biosensores ha ganado una gran relevancia en los últimos años, ya que permite una detección colorimétrica, dependiendo del tamaño de las partículas y los procesos de aglomeración que ocurran. Este trabajo tiene como objetivo caracterizar, a través de canales microfluídicos y microscopía óptica, la reacción de aglomeración de AuNPs, para poder estudiar y controlar dicho proceso.Se trabajó con AuNPs de 13 nm de diámetro. El fundamento de la reacción se basa en que las AuNPs dispersas en solución son de color rojo; cuando se agregan (o desestabilizan), por aumento de la fuerza iónica del medio, ocurre un cambio de color al azul. La cuantificación del proceso de nucleación de las NPs se monitoreó a través de microscopía óptica (microscopio invertido Olympus IX83, cámara digital Hamamatsu, software Olympus Cell Sens), observando la dinámica en tiempo real de la aglomeración dentro de un canal microfluídico. El microdispositivo utilizado consta de un canal de 45 mm de largo, 3 mm de ancho y 50 μm de profundidad. Además, cuenta con dos puertos de entrada para introducir: NPs (5,5 nM) y NaCl (0,5 nM), en una proporción 1:3 respectivamente, utilizando un microinyector. Este dispositivo permite crear dentro del canal dos zonas gracias al flujo laminar impuesto.Las imágenes de microscopía fueron adquiridas cada 5 segundos, durante 5 minutos. Para la detección de las AuNPs en las imágenes se procedió a restar la imagen promedio y luego se testearon diferentes filtros gaussianos para aumentar la relación señal/ruido, y así optimizar la detección de las partículas, para lo cual se crearon rutinas en FIJI. Aplicando el proceso para la reacción a lo largo del tiempo se pudo cuantificar la evolución temporal de aglomeración, obteniendo el número y tamaño de NPs en función del tiempo (Fig. 1). Estos resultados nos permitirán optimizar y controlar las condiciones para los diferentes parámetros que gobiernan dichas reacciones, y así poder evaluar y caracterizar las interacciones moleculares que están ocurriendo a una escala microscópica.