Desarrollan novedoso sensor proteico multiplexado

Se ha desarrollado un novedoso método para el análisis paralelo de proteínas que es capaz de identificar cientos de proteínas diferentes.

El dispositivo es capaz de identificar las proteínas específicas en el fluido y permite la diferenciación rápida y confiable entre microorganismo inofensivos y patógenos peligrosos.

Los químicos de la Universidad Johannes Gutenberg (Maguncia, Alemania) han diseñado un sensor que tiene un área de sólo una décima parte de un milímetro cuadrado de superficie, pero que es capaz de llevar a cabo un centenar de pruebas individuales diferentes en esa superficie. Las tiras reactivas consisten en tubos capilares de vidrio que tienen las nanopartículas de oro como elementos sensores en sus superficies internas. La prueba consiste en colocar una pequeña gota de sangre, saliva, u otro fluido corporal sobre una tira de ensayo pequeña, que se coloca luego en el dispositivo.

Los científicos usan el principio simple y directo de plasmones en nanopartículas de metales nobles, que reaccionan a la unión de la proteína por un cambio de la longitud de onda de resonancia. Este es el método de detección objetivo tanto para los sensores mapeados y no asignados mediante el seguimiento de las nanopartículas individuales por espectroscopía óptica de campo oscuro. El equipo utilizó cuatro proteínas diana diferentes para demostrar la viabilidad del concepto, su capacidad para detectar las concentraciones en el rango nanomolar, y la posibilidad de reciclar los sensores para más de un análisis.

Las cuatro proteínas ensayadas fueron trombina, inmunoglobulina E (IgE), estreptavidina, y la fibronectina. Cuando una proteína se coloca en una de estas hebras de ADN especiales, llamadas aptámeros, la nanopartícula correspondiente cambia de color. Los cambios de color se pueden detectar con la ayuda de un espectrómetro. A tal efecto, los tubos capilares se colocan bajo un microscopio diseñado, construido, y suministrado con el software necesario por el equipo de químicos. La producción en serie de bajo costo de los sensores es posible si se utilizan métodos de nanofabricación avanzadas como nanoimpresión o captura óptica.

Christina Rosman, DiplChem, primera autora del estudio, dijo: “Hemos demostrado un nuevo método para un ensayo multiplexado que detecta múltiples proteínas simultáneamente permitiendo un flujo de fluido más allá de los nanobastones de oro colocados al azar. Vemos el potencial de extender nuestro método para la detección simultánea de cientos o incluso miles de diferentes sustancias objetivo”. Hay múltiples posibilidades de aplicación de una prueba de múltiples objetivos en un solo procedimiento. Los sensores de bajo costo podrían ser utilizados directamente por los médicos en sus prácticas con el fin de detectar y distinguir los distintos tipos de virus de la gripe con la que sus pacientes pudieran estar infectados. El estudio fue publicado el 21 de junio de 2013, en la revista Nano Letters.

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Johannes Gutenberg University