Monitorización electroquímica de la escisión enzimática en nanocanales con mejora basada en nanopartículas: determinación del biomarcador MMP-9
- Una forma única de detectar moléculas.
- Un estudio pionero en el biomarcador MMP-9.
- El papel de Abyntek.
- Conclusión.
Los sensores basados en nanocanales consisten en la alteración del flujo iónico a través de un nanoporo por la presencia de analitos únicos que lo cruzan bajo la aplicación de un potencial externo. Este principio se ha aplicado a la detección de moléculas únicas como ADN, ARN, Péptidos o proteínas y en este caso al biomarcador MMP-9.
Una forma única de detectar moléculas
Aunque los primeros nanoporos utilizados como sensores fueron de origen biológico, las membranas sólidas nanoporosas han emergido como una alternativa preferible, ya que facilitan la detección de moléculas de mayor tamaño.
El uso de este método para detectar partículas más pequeñas está mayormente inexplorado, puesto que estas no producen un atasco de los nanoporos suficientemente significativo como para realizar mediciones precisas.
Sin embargo, por primera vez en la historia, el uso de nanoparticulas como portadores de un substrato enzimático inmovilizado dentro de membranas nanoporosas de aluminio se plantea con el propósito de amplificar el bloqueo del nanocanal y, por lo tanto, mejorar la capacidad de detección de una enzima.
Un estudio pionero en el biomarcador MMP-9
Partículas de poliestireno modificadas con streptavidina (PSNPs) se propusieron como agentes portadores, aplicados a la detección de un biomarcador que se sobreexpresa en distintos tipos de cáncer, enfermedades neurodegenerativas y heridas crónicas: la metalloproteinasa 9 (MMP-9).
MPP-9 es una enzima gelatinasa que presenta una reactividad específica sobre el péptido Leu-Gly-Arg-Met-Gly-Leu-Pro-Gly-Lys (PEP), así que este se usó en conjunción con el PSNP para detectar la MMP-9.
La incorporación de nanopartículas amplifican el bloqueo producido tanto estéricamente como electrostáticamente al introducir una alta densidad de carga en el canal. Estas cargas dependen del pH del tampón de medición, por lo que este parámetro se estudió al detalle en esta investigación.
Además, la interacción con las cargas generadas en el interior del nanocanal, indicadores redox cargados positiva ([Ru(NH3)6]3+) y negativamente ([Fe(CN)6]4−), fueron evaluadas para las medidas voltamétricas para determinar el bloqueo obtenido, convirtiendo a este estudio en un pionero en la relevancia de esta clase de sistemas de detección, cuyas conclusiones podrán extenderse a otros analitos y biomarcadores.
El papel de Abyntek
El péptido Leu-Gly-Arg-Met-Gly-Leu-Pro-Gly-Lys (PEP) biotinilado en el N-Temrinal fue proporcionado por Abyntek Biopharma.
Abyntek Biopharma Tiene más de 15 años dedicados a dar el mejor servicio posible a los investigadores. Es por eso que no solo ponemos todo nuestro know-how y experiencia en ayudar a miles de científicos a encontrar el reactivo perfecto para su investigación, sino que hemos reunido toda la experiencia de nuestro departamento científico para ayudar a investigadores como los participantes en este estudio con nuestro servicio de síntesis de reactivos a medida.
En este caso, los investigadores recurrieron al servicio de síntesis de péptidos a medida de Abyntek. Valiéndonos de aplicaciones bioinformaticas de última generación, así como de la experiencia de nuestro equipo científico, se sintetizó el péptido utilizando un proceso de síntesis en fase sólida.
Tras la síntesis del péptido, se corroboró la calidad del péptido mediante una cromatografía y una espectrometría de masas, así como un test de solubilidad antes de entregarlo directamente a los investigadores, que pudieron utilizarlo para publicar sus descubrimientos en una revista del primer cuartil (Q1).
En conclusión
Bajo condiciones óptimas, la metalloproteinas 9 (MMP-9) se detecta a niveles clínicamente relevantes (entre 100 y 1200 ng/mL) con un límite de detección de 75 ng/mL y un límite de cuantificación de 251 ng/mL, mostrando una buena reproductibilidad y selectividad.
Además, ha demostrado unos excelentes resultados en muestras reales con porcentajes de recuperación de entre el 80% y el 110%.
El enfoque utilizado por los investigadores representa una metodología de detección rápida y barata con un gran potencial para el diagnóstico directamente en el centro médico, y la continua exploración de estas técnicas sin duda demostrará las muchas aplicaciones de ese fenómeno.
