Concha de núcleo de marco metálico-orgánico basado en biosensores para la detección de micotoxinas

Área de la Ciencia:

• * Ciencias de los materiales: Desarrollo de nuevas nanoestructuras de núcleo para aplicaciones avanzadas de sensores.
• * Química analítica: detección electroquímica de micotoxinas en matrices complejas.

Sus antecedentes:

• * La ocratoxina A (OTA) es una micotoxina carcinogénica prevalente que se encuentra en los alimentos y bebidas y que presenta riesgos significativos para la salud.
• * Los métodos de detección actuales como el HPLC son engorrosos, mientras que los sensores electroquímicos requieren una fabricación compleja y ofrecen un rendimiento limitado.
• * Existe la necesidad de plataformas de biosensores sensibles, selectivas, rápidas y escalables para la detección de micotoxinas.

Objetivo del estudio:

• * Desarrollar un biosensor electroquímico altamente sensible y selectivo para la detección ultra-traza de ocratoxina A.
• * Crear una plataforma estable basada en la nanoestructura del núcleo para el análisis simplificado de micotoxinas.
• * Permitir la detección directa de OTA en las matrices de alimentos sin tratamiento previo de las muestras.

Principales métodos:

• * Fabricación de una nanoestructura de núcleo-capa utilizando polipirrol conductor (Ppy) y un marco metálico-orgánico de tamaño nano de Zirconio (Zr-NMOF).
• * Inmovilización de los aptámeres de ADN en la nanoestructura Ppy/Zr-NMOF cargada positivamente mediante la interacción electrostática.
• * Detección electroquímica de OTA basada en el efecto sinérgico de Ppy y Zr-NMOF en las propiedades eléctricas.

Principales resultados:

• * Se ha demostrado la detección ultra-traza de OTA con un límite de detección de 0,24 pM (0,1 ng/L).
• * Se ha logrado una alta selectividad para la OTA frente a la ocratoxina B (OTB) y un amplio rango dinámico lineal.
• * Se ha detectado con éxito la OTA directamente en el vino tinto con una recuperación alta, comparable a los métodos estándar.

Conclusiones:

• * Presentado el primer biosensor Ppy/Zr-NMOF/DNA con propiedades eléctricas mejoradas y estables para la detección de micotoxinas.
• * La interfaz bioelectrónica desarrollada permite la detección sensible de micotoxinas en concentraciones tan bajas como 0,1 ng/L.
• * Este enfoque innovador es adaptable para detectar varios contaminantes mediante la modificación de aptámeres, ofreciendo una plataforma versátil para la seguridad alimentaria.