Comparación de cuatro métodos de funcionalización de nanopartículas de oro para aumentar la señal del ensayo por inmunoadsorción ligado a enzimas (ELISA)


Autores: Paula Ciaurriz, Fátima Fernández, Edurne Tellechea, Jose F. Moran and Aaron C. Asensio

El ensayo por inmunoadsorción  ligado a enzimas (ELISA) está basado en reconocimiento específico de la estructura molecular de un antígeno (epitopo) por parte de un anticuerpo y es probablemente una de las técnicas de diagnóstico más importantes hoy en día en el campo de la bio-ciencia. Con esta metodología es posible diagnosticar enfermedades, alergias, fraude alimentario e incluso detectar pequeñas moléculas como toxinas, pesticidas, metales pesados etc. Por esta razón, cualquier procedimiento que mejore su límite de detección, sensibilidad o reduzca el tiempo de análisis podría tener un gran impacto en muchos campos. En este contexto, muchos métodos han sido desarrollado para mejorar la técnica, desde sustratos enzimáticos hasta métodos para aumentar el número de moléculas de enzima involucrada en la detección, como el método streptavidina-biotina. En este aspecto, el campo de la nanotecnología ha ofrecido numerosas soluciones, principalmente basadas en la funcionalización de nanoparticulas, desde oro hasta carbono, que podrían ser utilizadas como portadores tanto de anticuerpos como de enzimas reveladoras de señal como la peroxidasa.

Sin embargo, muy pocos trabajos se han centrado en el estudio de las mejores prácticas para la funcionalización de nanopartículas para la mejora del ensayo ELISA. En este trabajo, se utilizan nanoparticulas de oro (AuNPs) de 20 nm como vehículo para anticuerpos secundarios y peroxidasa (HRP). La técnica de diseño de experimentos (DOE) y cuatro métodos de funcionalización para unir las biomoléculas son comparados utilizando un modelo ELISA de IgG de conejo – anti-IgG de cabra (adsorción, direccional, covalente y combinación de ambos). Como conclusión, las nanosondas de AuNPs preparadas por adsorción directa resultaron el método más efectivo. Las nanosondas de AuNPs son posteriormente utilizadas para detectar gliadina, una de los principales componentes del gluten del trigo, la proteína que causa la enfermedad celíaca. Con este procedimiento mejorado, los datos muestran una mejora de la sensibilidad  y del límite de detección de al menos 5 y 3 veces respectivamente respecto al ELISA  estándar. Además, el tiempo de ensayo se reduce considerablemente.

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