Biosensores electroquímicos no faradaicos basados en nanopartículas de sílice de núcleo modificado por APTES | JoVE Visualize

Área de la Ciencia:

Nanotecnología
Biosensorización
Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

El citomegalovirus humano (HCMV) es una causa importante de discapacidades congénitas en los recién nacidos.
La espectroscopia de impedancia electroquímica no faradaica (EIS) ofrece un método de detección libre de etiquetas para los patógenos.
Las nanopartículas de SiO2 presentan una plataforma prometedora para el desarrollo de biosensores debido a sus propiedades sintonizables.

Objetivo del estudio:

Desarrollar y optimizar biosensores basados en nanopartículas de SiO2 para la detección de EIS no faradíaca de HCMV.
Investigar el impacto de la concentración y el método de funcionalización de APTES en el rendimiento de los biosensores.
Mejorar la sensibilidad y el límite de detección para el diagnóstico del VHC.

Principales métodos:

Fabricación de nanopartículas de SiO2 mesoporosas mediante el método del sol-gel.
Funcionalización de las nanopartículas de SiO2 con diferentes concentraciones de APTES en electrodos de oro interdigitados.
Inmovilización de los anticuerpos UL83 utilizando glutaraldehído para la captura de antígenos.
Caracterización de la cobertura de la superficie mediante XPS y EIS.
Optimización del enfoque de funcionalidad de APTES (antes y después de la fundición).

Principales resultados:

La funcionalidad optimizada de APTES mejoró la cobertura de nanopartículas de SiO2 en la superficie del electrodo.
El aumento de la concentración de APTES condujo a una disminución de la sensibilidad (13,99 a 10,78 nF/ln ((ng/mL)).
Se mejoró significativamente el límite de detección del HCMV, de 6 ng/mL a 2 ng/mL.
La funcionalidad después de la fundición de gotas de nanopartículas produjo una cobertura superficial superior y un rendimiento de biosensores.

Conclusiones:

Las nanopartículas de SiO2 funcionalizadas con APTES son efectivas para la detección de EIS no faradaicas del HCMV.
El método de funcionalización de APTES tiene un impacto crítico en el rendimiento del biosensor, siendo superior la aplicación posterior a la fundición.
Este biosensor optimizado demuestra límites de detección mejorados para HCMV, ayudando en el diagnóstico temprano y la prevención de discapacidades neonatales.