Innovador sensor fluorométrico sin etiquetas permite detección más sensible del ARN viral

Los virus representan un importante riesgo para la salud mundial, como lo demuestran las recientes pandemias, lo que hace que la detección e identificación tempranas sean esenciales para prevenir nuevos brotes. Si bien los métodos de detección tradicionales son eficaces, a menudo carecen de la capacidad de proporcionar datos espaciotemporales sobre la liberación del material genómico viral. En un avance significativo, investigadores han desarrollado un novedoso fluorosensor raciométrico sin marcadores que detecta de forma selectiva y sensible el ARN enteroviral. Este avance allana el camino para métodos de detección aún más eficientes y destaca la importancia de la colaboración interdisciplinaria para abordar los desafíos de la salud mundial.

Las nanopartículas fluorescentes se han convertido en herramientas poderosas para la detección de bioanalitos, con los puntos de carbono (CD) a la cabeza gracias a su facilidad de síntesis, notable fotoestabilidad, fotoluminiscencia ajustable, excelente solubilidad en agua, biocompatibilidad y versátiles funcionalidades superficiales para la conjugación de ligandos. Estas propiedades convierten a los CD en una fuerza transformadora en la biodetección. En el Centro de Nanociencia (NSC) de la Universidad de Jyväskylä (Jyväskylä, Finlandia), investigadores han desarrollado un fluorosensor raciométrico mejorado mediante la funcionalización de los CD con una sonda (un fragmento de oligonucleótido complementario monocatenario) y bromuro de etidio (EB) para detectar ARN enteroviral. Este esfuerzo, que combina la experiencia en biología, química y física, representa un avance significativo en la tecnología de detección viral.

El nuevo sensor funcionalizado (Sensor Func), en el que los CD se unen covalentemente a la sonda, supera al sensor no funcionalizado tradicional (Sensor No Func), que consiste en una simple combinación de CD, sonda y EB. En ambos tipos de sensor, el ADN diana potencia la fluorescencia del EB al hibridar con la sonda, mientras que la fluorescencia de los CD varía ligeramente debido a la transferencia de electrones, lo que permite la detección radiométrica. El sensor No Func mostró menor sensibilidad al ADN diana y fue ineficaz con muestras reales de ARN enteroviral. Por el contrario, el sensor Func demostró una sensibilidad mucho mayor tanto al ADN como al ARN viral real, mostrando una selectividad mejorada. El mejor rendimiento del Sensor Func se atribuye a una mayor transferencia de carga facilitada por la funcionalización covalente de los CD.

El estudio de prueba de principio, publicado en CARBON, destaca la importancia de la inmovilización covalente de la sonda para mejorar la transferencia de electrones entre los CD y el CE, optimizando así su rendimiento. Esta investigación también demuestra la idoneidad del sensor Func para aplicaciones prácticas en la detección in situ rápida, precisa y en tiempo real de ARN viral. En concreto, el estudio muestra que el Sensor Func puede detectar la liberación de ARN enteroviral de la cápside en tiempo real in vitro. Esta capacidad posiciona a Sensor Func como una plataforma innovadora para la detección de ARN viral durante la infección, lo que supone un avance crucial en la detección de ARN viral en tiempo real. El trabajo pionero del equipo no solo proporciona un nuevo método para la detección de ARN viral, sino que también aporta información valiosa sobre los mecanismos de transferencia de carga entre fluoróforos. Basándose en este éxito, el equipo trabaja ahora para mejorar la robustez del sistema sustituyendo el bromuro de etidio, potencialmente dañino, por colorantes más seguros, menos citotóxicos o biocompatibles, lo que mejora aún más la seguridad y la eficacia de la detección de ARN viral in vivo.

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Universidad de Jyväskylä

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