Estudio podría ayudar a desarrollar biosensores para diagnóstico no invasivo de enfermedades
Investigadores brasileños probaron la capacidad de diferentes materiales para producir sensores para la detección de PCA3, un gen que se sobreexpresa en el cáncer de próstata. La técnica también se puede utilizar para diagnosticar enfermedades infecciosas, incluida la COVID-19 (prototipo del biosensor producido en la Universidad de São Paulo: el dispositivo se puede utilizar para detectar biomarcadores de forma no invasiva. Crédito: Paulo A. Raymundo-Pereira, IFSC -USP
La eficacia de los biosensores utilizados en pruebas clínicas depende críticamente de la superficie del dispositivo en el que se inmovilizan las moléculas de biorreconocimiento. Esta superficie se puede ajustar y, en ocasiones, controlar utilizando monocapas moleculares autoensambladas como matrices. Las monocapas son películas. formado por moléculas orgánicas que, en las condiciones adecuadas, se ensamblan espontáneamente en superficies metálicas a través de enlaces químicos entre los átomos de azufre y el metal.
Un estudio realizado en el Instituto de Física So Carlos de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP) en Brasil comparó las prestaciones de dos tipos de monocapas autoensambladas, una de ácido mercaptoacético (MAA) en agua y etanol, y otra de ácido 11-mercaptoundecanoico (11-MUA) en eth anol Las películas respectivas se evaluaron en términos de su capacidad para producir sensores para la detección del gen PCA3, que es específico de las células de cáncer de próstata.
«Demostramos que la inmovilización eficiente de una tira simple de ADN para detectar el gen PCA3 se puede lograr incluso en monocapas menos organizadas, siempre que los grupos terminales estén ionizados”, dijo Paulo Augusto Raymundo Pereira, autor principal del estudio. Un artículo que informa los hallazgos se publica en The Journal of Physical Chemistry C.
El estudio fue apoyado por la Fundación de Investigación de São Paulo FAPESP a través de una beca posdoctoral otorgada a Raymundo-Pereira, y una beca y una Beca de Investigación Regular otorgada a otros participantes. Otra fuente de financiamiento fue el Proyecto Temático «Hacia una convergencia de tecnologías: de la detección y la biodetección a la visualización de información y el aprendizaje automático para el análisis de datos en el diagnóstico clínico», liderado por Osvaldo Novais de Oliveira Junior, asesor de investigación de Raymundo-Pereira. El estudio demostraron que las diferencias de rendimiento entre los biosensores hechos con película MAA y película 11-MUA no se deben únicamente a la organización de la monocapa, la ionización del grupo carboxilato es importante, por lo que es necesario conocer las condiciones adecuadas para la formación de la película con estas características. «, dijo Raymundo-Pereira.
Debido a que MAA ha demostrado ser prometedor para las matrices de biosensores, la comparación de las diferentes condiciones de preparación investigadas en el estudio puede contribuir a la producción de películas de alta calidad. “Este conocimiento puede ayudar a construir otros tipos de matrices preparadas con monocapas”, dijo Raymundo-Pereira. «Ahora está disponible para cualquier investigador. Como efecto secundario, nuestro propio grupo ha creado otro biosensor para detectar el nuevo coronavirus».
Destacó la importancia de construir biosensores no invasivos, especialmente a la luz de el creciente uso de la telemedicina durante la pandemia debido al distanciamiento social. «En el diagnóstico y seguimiento del cáncer de próstata, que fue nuestra prueba de concepto, el procedimiento estándar es cuantificar el nivel de antígeno prostático específico o PSA», dijo. «Esto implica tomar una muestra de sangre del paciente, lo cual es un procedimiento invasivo.
Además, el resultado no siempre es concluyente, ya que una gran proporción de falsos positivos se deben a niveles elevados de PSA asociados con la inflamación. de la próstata, por ejemplo. En este caso, la recomendación médica es la biopsia, que es aún más invasiva. El antígeno expresado por el gen PCA3 puede ser detectado en la orina por los usuarios de un biosensor que podría venderse en las farmacias».
«Ambas contribuciones del estudio se relacionan con un diagnóstico más preciso del cáncer de próstata y la posibilidad de reemplazar métodos de detección como la PCR (reacción en cadena de la polimerasa), que es fundamental para diagnosticar no solo el cáncer sino también otras enfermedades, incluida la COVID -19», dijo Oliveira Júnior.
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Sensores portátiles impresos en materiales naturales analizan sustancias presentes en el sudor Más información: Paulo A. Raymundo-Pereira et al, Influence of the Molecular Orientation and Ionization of Self-Assembled Monocapas en biosensores: aplicación a genosensores del antígeno 3 del cáncer de próstata, The Journal of Physical Chemistry C (2020). DOI: 10.1021/acs.jpcc.0c09055 Información de la revista: Journal of Physical Chemistry C
Proporcionado por FAPESP Cita: Estudio podría ayudar a desarrollar biosensores para diagnóstico no invasivo de enfermedades (22 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-biosensors-non-invasive-diagnosis-diseases.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.