Desarrollo guiado por simulación molecular de un Aptasensor de Ractopamina basado en microsferas magnéticas

Área de la Ciencia:

• Desarrollo de biosensores
• Seguridad de los alimentos
• Química analítica
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• Los agonistas β-adrenérgicos, como la ractopamina, se usan para promover el crecimiento del ganado, pero representan riesgos para la seguridad alimentaria debido al uso inadecuado por parte de los agricultores.
• Los residuos de drogas ilícitas en los productos alimenticios representan una amenaza para la salud del consumidor, lo que requiere métodos avanzados de detección.
• Los métodos de detección actuales pueden ser insuficientes, lo que pone de relieve la necesidad de herramientas analíticas innovadoras y sensibles.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sensor de tira de prueba de oro coloidal rápido, sensible y específico para la detección de residuos de ractopamina.
• Para crear una plataforma de biosensores que combine aptamers de ácido nucleico, microsferas magnéticas y amplificación isotérmica.
• Abordar los desafíos del uso indebido de drogas y garantizar la seguridad alimentaria en la industria ganadera.

Principales métodos:

• Preparación de microesferas magnéticas funcionalizadas con carboxilo mediante polimerización por precipitación mediante el uso de diisocianato de isoforona.
• Refinamiento de los aptameros de ractopamina mediante simulaciones computacionales y acoplamiento molecular para mejorar la afinidad y especificidad de unión.
• Desarrollo de un innovador sistema de amplificación isotérmica con parámetros optimizados (temperatura, tiempo, concentración de la plantilla).

Principales resultados:

• Se han sintetizado con éxito microsferas de poliurea uniformes y superparamagnéticas funcionalizadas con carboxilo con buena dispersibilidad y capacidad de adsorción.
• Se identificó un aptamer de ractopamina optimizado con características de unión superiores en comparación con la secuencia original.
• El sensor de aptamer desarrollado alcanzó un límite de detección de 62,5 μM para la ractopamina, lo que demuestra un rendimiento de detección eficaz.

Conclusiones:

• El nuevo sensor de tira de prueba de oro coloidal, que integra aptamers y microsferas magnéticas, ofrece una herramienta prometedora para la detección de ractopamina.
• Este estudio presenta un enfoque único utilizando microesferas de carboxilo ensambladas capa por capa con un núcleo de poliurea para aplicaciones de biosensores.
• El sensor desarrollado proporciona una referencia valiosa para futuras investigaciones en tecnología de biosensores que combinan microsferas magnéticas y aptámeres para la seguridad alimentaria.