La electroforesis fotoquímica a escala microscópica permite la cuantificación rápida de la unión de las biomoléculas

Área de la Ciencia:

• Biofísica y Química
• Física Química
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• El acoplamiento de las reacciones químicas con el transporte físico genera patrones espaciotemporales complejos.
• El transporte electroforético puede ser inducido por reacciones fotoquímicas confinadas.
• La cinética de unión biomolecular es crucial para comprender los procesos celulares.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método totalmente óptico para cuantificar la fuerza de unión biomolecular.
• Para inferir afinidades de unión bajo condiciones fisiológicas utilizando campos eléctricos inducidos por la luz.
• Permitir la detección rápida de las interacciones biomoleculares en formatos de bajo volumen.

Principales métodos:

• Utilizando la fotoquímica del 2-nitrobenzaldehído para generar potenciales eléctricos localizados (Φ).
• Medición de la concentración de biomoléculas mediante fluorescencia, reflejando los cambios inducidos por la unión en la difusión (D) y la movilidad (μ).
• Ajuste de los datos de fluorescencia a la ley de acción de la masa para determinar las constantes de disociación (Kd).

Principales resultados:

• Se ha cuantificado con éxito la unión del aptamer TBA15 a la α-trombina humana.
• Probó la hibridación del ADN, determinando las constantes de disociación en el rango nanomolar.
• Los resultados se validaron con respecto a los valores de la literatura y a los experimentos de termoforesis a microescala.

Conclusiones:

• El método totalmente óptico y isotérmico permite la cuantificación sensible y sin etiquetas de la unión biomolecular.
• La técnica es adecuada para el cribado de alto rendimiento utilizando volúmenes de nanolitros y concentraciones nanomolares.
• Este enfoque ofrece una herramienta versátil para estudiar las interacciones moleculares en varios contextos biológicos.