Biosensor SERS mejorado con puntos calientes: supramoleculas de nanopartículas nobles triples en silicio con...

Área de la Ciencia:

• Nanotecnología
• Biosensorización
• Espectroscopia

Sus antecedentes:

• Los patógenos transmitidos por los alimentos suponen importantes riesgos para la salud pública y cargas económicas a nivel mundial.
• Los métodos de detección existentes a menudo carecen de la velocidad requerida, la sensibilidad o la capacidad de multiplexación.
• La detección rápida y precisa de patógenos es crucial para la seguridad alimentaria y la vigilancia de la salud pública.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo biosensor de espectroscopia de Raman mejorado en superficie (SERS) para la detección altamente sensible y simultánea de Salmonella enteritidis y Pseudomonas aeruginosa.
• Crear una plataforma sólida y fiable para evaluaciones rápidas de la inocuidad de los alimentos.
• Para validar el rendimiento del biosensor en varias matrices de muestras del mundo real.

Principales métodos:

• Fabricación de sustratos de silicio triangulares esculpidos decorados con nanopartículas de plata y oro (stSi@Ag-Au) para crear puntos calientes electromagnéticos.
• Síntesis y deposición de nanostarras de oro funcionales en el sustrato stSi@Ag-Au para formar una superficie activa Raman.
• Modificación del sustrato con aptameros específicos del patógeno y sondas Raman distintas (DTNB y MMBN) para Salmonella enteritidis y Pseudomonas aeruginosa, respectivamente, formando complejos supramoleculares.

Principales resultados:

• El biosensor SERS desarrollado logró la detección simultánea de Salmonella enteritidis y Pseudomonas aeruginosa en 45 minutos.
• Se demostró una alta sensibilidad con límites de detección de 1,33 UFC mL-1 para S. enteritidis y 1,12 UFC mL-1 para P. aeruginosa.
• El biosensor exhibió un amplio rango de detección lineal (101105 CFU mL−1) y fue validado con éxito en diversas matrices como agua potable, jugo de naranja y extractos de plantas.

Conclusiones:

• La estrategia de biosensores SERS basada en supramoleculares ofrece una solución altamente sensible, rápida y confiable para la detección simultánea de patógenos.
• Esta tecnología mejora significativamente las capacidades en la prevención y el control de enfermedades transmitidas por los alimentos.
• El rendimiento validado en varias matrices pone de relieve su potencial para evaluaciones prácticas de seguridad alimentaria.