Enfoque ellipsométrico para la detección en tiempo real de la adsorción de proteínas sin etiqueta por segunda...

Área de la Ciencia:

• La óptica no lineal es la óptica no lineal.
• Ciencias de la superficie Ciencias de la superficie.
• La biofísica es la biofísica.

Sus antecedentes:

• Los procesos ópticos no lineales coherentes ofrecen capacidades únicas de detección basadas en la polarización más allá de los métodos tradicionales como la absorción y la fluorescencia.
• Comprender la dinámica de adsorción de proteínas en las interfaces es crucial en varios campos científicos y tecnológicos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y demostrar un nuevo enfoque de detección ellipsométrica para la cinética de unión superficial en tiempo real de proteínas sin etiquetar.
• Para sondear selectivamente las interacciones débiles y dinámicas de las proteínas en las interfaces utilizando la generación de segundo armónico (SHG).
• Para investigar los cambios conformacionales de las proteínas tras la adsorción utilizando SHG dependientes de la polarización.

Principales métodos:

• Se utilizó la generación de segundo armónico (SHG) con un nuevo enfoque de detección elipseométrica.
• Se empleó una molécula de sonda óptica no lineal coadsorbida (rodamina 6G) en las interfaces de sílice/solución acuosa.
• Se aplicaron señales SHG aisladas espacialmente y detectadas selectivamente con una alta relación señal-ruido.
• Se analizó el SHG dependiente de la polarización utilizando rayos incidentes polarizados circularmente y linealmente.

Principales resultados:

• Se ha monitorizado con éxito en tiempo real la cinética de unión superficial de la albúmina sérica bovina (BSA) sin etiquetar.
• Cambios observados en el estado de polarización de la luz con doble frecuencia debido a la adsorción de BSA.
• Demostró una excelente concordancia entre los datos experimentales y las predicciones de la elipseometría SHG.
• Proporcionó evidencia directa de cambios conformacionales lentos (denaturación) en las capas de BSA adsorbidas.

Conclusiones:

• El nuevo enfoque de detección ellipsométrica de SHG permite la detección selectiva de la cinética de unión a la superficie de proteínas sin etiquetar.
• El método es sensible a las interacciones débiles y dinámicas de la interfaz de proteínas y la dinámica conformacional.
• Esta técnica de selección de polarización es versátil y aplicable a varios procesos ópticos no lineales coherentes e interacciones de superficie.