Nanoestructuras de ADN en forma de red diseñadas para la detección rápida / sensible y la inhibición potencial del...

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Nanotecnología
• Virología

Sus antecedentes:

• La detección precisa y rápida del SARS-CoV-2 es crucial para el control de la pandemia.
• Los métodos de diagnóstico existentes pueden tener limitaciones en velocidad, costo o sensibilidad.
• Dirigirse a las glicoproteínas de la superficie viral ofrece una vía potencial para el desarrollo del diagnóstico.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y validar una nueva nanoestructura de ADN para la captura y detección selectiva de viriones del SARS-CoV-2.
• Desarrollar un ensayo de diagnóstico rápido, sensible y rentable para el COVID-19.
• Explorar el potencial de esta plataforma de nanoestructura para la detección de otros patógenos virales.

Principales métodos:

• Diseño de una nanoestructura de ADN en forma de red (DNA Net) funcionalizada con aptamers dirigidos al dominio de unión del receptor de la proteína del pico del SARS-CoV-2 (RBD).
• Integración de un nanoswitch para la generación de señales de fluorescencia tras la unión del virus.
• Evaluación del rendimiento del ensayo utilizando un fluorímetro de mano para la detección rápida.
• Evaluación de la actividad antiviral de los Net-aptamers de ADN en cultivos celulares.

Principales resultados:

• La red de ADN demostró el reconocimiento selectivo y la captura de alta afinidad de viriones intactos de SARS-CoV-2 a través de la correspondencia de patrones espaciales y las interacciones de aptamer multivalente.
• El ensayo desarrollado fue rápido (10 minutos), sencillo (mezcla y lectura), sensible (equivalente a PCR), compatible con la temperatura ambiente y barato (aprox. $ 1.26 / prueba) para la detección de SARS-CoV-2.
• Los aptameros de la red de ADN impidieron significativamente la infección por SARS-CoV-2 en el cultivo celular, mostrando una mejora de ~ 1000 veces sobre los aptameros monoméricos.
• El principio de diseño de la red de ADN es adaptable para detectar otros virus con glicoproteínas de la envoltura trímera, como la gripe y el VIH.

Conclusiones:

• La estrategia de ADN Net aptamer ofrece una plataforma prometedora para desarrollar diagnósticos y terapias avanzadas contra el SARS-CoV-2.
• Este diseño de nanoestructura versátil se puede extender para abordar otras amenazas virales significativas, mejorando la preparación global de salud pública.
• El estudio destaca el potencial de la nanotecnología del ADN en la creación de soluciones innovadoras para la detección y el control de enfermedades infecciosas.