El estado de ensamblaje entre los nanosensores magnéticos y sus objetivos orquesta su respuesta de relajación...

Área de la Ciencia:

• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.
• Ingeniería Biomédica Ingeniería Biomédica.
• Química Analítica La Química Analítica es la

Sus antecedentes:

• Las nanopartículas magnéticas (MNP) típicamente inducen la disminución de T2 a través de la agrupación para la detección de objetivos.
• Los ensayos MNP convencionales se basan en el agrupamiento inducido por el objetivo, lo que lleva a una reducción del tiempo de relajación transversal del protón de agua (T(2)).

Objetivo del estudio:

• Descubrir y caracterizar un nuevo mecanismo de interacción MNP-objetivo.
• Para demostrar un aumento de T(2) y una disminución de la relaxividad r(2) en la interacción MNP-ligando.
• Explorar el potencial de este nuevo mecanismo para la detección biomolecular sensible.

Principales métodos:

• Conjugación química de pequeñas moléculas, proteínas y ácidos nucleicos con nanopartículas de óxido de hierro recubiertas de ácido poliacrílico.
• Medición del tiempo de relajación de la RMN transversal de protones de agua (T(2) y la relaxividad (r(2)).
• Variar la concentración objetivo y la forma de ligando (monómero vs. pentámero) para estudiar la transición del mecanismo.

Principales resultados:

• Se identificó una nueva interacción MNP-objetivo, que lleva a un aumento de T(2) y a una disminución de r(2).
• La disminución de r(2) fue inversamente proporcional al número de ligandos y al peso molecular.
• Se logró una detección sensible del ADN de Bacillus anthracis (5.3 fmol), la subunidad B de la toxina del cólera (8 pmol) y las células cancerosas.
• Se observó la transición del mecanismo de unión a la agrupación con un aumento de la concentración objetivo o pentameric Ctb.

Conclusiones:

• La arquitectura molecular de las interacciones MNP-objetivo dicta la relajación de RMN.
• Los aumentos observados de T(2) se atribuyen a objetivos limitados que obstruyen la difusión del agua.
• Este nuevo y más rápido mecanismo de interacción MNP es prometedor para nuevas aplicaciones de detección clínica y de campo.