Desarrollo de biosensores colorimétricos de papel basados en nanopartículas de oro

Abstract

[spa] El papel es un sustrato ideal para el desarrollo de biosensores porque es barato, desechable, y permite el paso de líquidos por capilaridad, así como la captura de biomoléculas en el interior de su matriz tridimensional. Los biosensores basados en papel que presentan detección colorimétrica son los más indicados para realizar mediciones en campo porque la detección se puede hacer a simple vista o utilizando la cámara integrada en un dispositivo móvil. Los mecanismos de generación de la señal colorimétrica basados en nanopartículas de oro son particularmente atractivos porque las nanopartículas presentan colores intensos sin necesidad de utilizar enzimas, las cuales se pueden inactivar fácilmente en mediciones en campo. Sin embargo, lograr la amplificación de la señal en este tipo de método es difícil, ya que ésta solo depende del coeficiente de extinción de las nanopartículas y del número de interacciones específicas que estas presenten con el sustrato. Además, es difícil cuantificar la señal sin utilizar dispositivos adicionales para controlar las condiciones lumínicas del ambiente, disminuyendo así la portabilidad y aumentando el precio de estas plataformas de detección. En este trabajo final de máster se propone el desarrollo de dos inmunosensores colorimétricos basados en papel que permiten la amplificación o cuantificación de señales generadas por nanoparticulas de oro. El mecanismo de amplificación o cuantificación de la señal se basa en que una sola gota de muestra sea capaz de generar varias señales cuando el ensayo se realiza con una tira de papel doblado en forma de acordeón como sustrato. Estas señales pueden ser observadas simultáneamente al doblar y humedecer la tira de papel de manera que al estar sobrepuestas se integran y producen una señal combinada con una mayor densidad óptica, lo que se traduce en amplificación y disminución del límite de detección (LD). Por otro lado, la evaluación simultánea de las 3 señales con el papel abierto permite la cuantificación en tiempo real de la concentración del analito, mediante un dispositivo móvil y sin necesidad de realizar ningún tratamiento adicional de la señal. Los conceptos anteriores se utilizaron para la detección del analito modelo inmunoglobulina de ratón y se podrían adaptar en el futuro para la detección de otras moléculas de interés biomédico.