Biosensores impedimétricos para la cuantificación de miRNA-21 basados en el uso de nanomateriales de carbono funcionalizados

LOPEZ MUJICA M.; GUTIERREZ F. A; F.BÉDIOUI; Y. ZHANG; M. LAZERGES; S. GRIVEAU; RIVAS, G. A

Santa Rosa

Congreso; x Congreso Argentino de Quimica Analitica; 2019

Biosensores impedimétricos para la cuantificación de miRNA-21basados en el uso de nanomateriales de carbono funcionalizadosM. López Mujicaa, F. Gutiérreza, F.Bédiouib, Y. Zhangb. M. Lazergesb, S. Griveaub, G. Rivasaa INFIQC-CONICET, Departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional deCórdoba, Ciudad Universitaria. 5000 Córdoba, Argentina.b Chemical and Biological Technologies for Health Sciences. Chimie Paris Tech. 11 Rue Pierre et Marie Curie. ParísCedex 05, Francia.*Email: michaellopez_2392@hotmail.com; fabigutierrez@gmail.com; grivas@fcq.unc.edu.arActualmente, hay un creciente interés en la detección temprana de biomarcadores asociados adiversas enfermedades, con especial énfasis en cáncer, para lograr un diagnóstico precoz y unseguimiento exitoso de las mismas. La necesidad de una eficiente cuantificación de biomarcadoresrequiere el diseño de plataformas biosensoras altamente sensibles, reproducibles, robustas,miniaturizables, portables y capaces de cuantificar de forma rápida, selectiva y simultánea diversosanalitos. En este sentido, los biosensores electroquímicos, representan una interesante alternativadebido a sus múltiples ventajas ya que combinan la selectividad del reconocimiento bioquímico conla alta sensibilidad inherente a la transducción electroquímica, sumado a su relativo bajo costo,operación amigable, miniaturización y portabilidad.En este trabajo se presenta el desarrollo de dos plataformas genosensoras para la detecciónimpedimétrica de miRNA-21, un biomarcador asociado a diversos tipos de cáncer. Dichasplataformas se basan en: I) el uso de electrodos de carbono vítreo (GCE) modificados pordeposición de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT) funcionalizados nocovalentemente con avidina (GCE/MWCNT-Av) y II) electrodos de oro modificados con ácido 3-mercaptopropan-sulfónico (MPS), seguido del autoensamblado de óxido de grafeno reducidoquímicamente modificado con quitosano. La secuencia de ADN usada como secuencia sensora (-5?-TCA-ACA-TCA-GTC-TGA-TAA-GCT-A-3?) se inmovilizó ya sea por anclaje del sitio específicosobre los residuos avidina que soportan los MWCNT (I) o mediante enlace covalente con losresiduos amino del CHIT-RGO en presencia de glutaraldehído en caso de estar aminada (II). Seevaluaron los tiempos de interacción y concentración de la secuencia sensora, obteniéndose lascondiciones óptimas (I) 20 ppm de biot-ADN durante 45 min de interacción y (II) 50 ppm y 30 minrespectivamente. Una vez inmovilizada la secuencia sensora, se bloquearon los sitios reactivos conetanolamina. Luego de la hibridación durante 30 min (I) y 75 min (II), se realizó la transducciónmediante espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) a través de los cambios en laresistencia de transferencia de carga de quinona/hidroquinona usadas como indicador rédox(potencial de trabajo: 0,05 V, amplitud: 10 mV, rango de frecuencia: 105 - 10-1 Hz).Ambas metodologías permitieron una cuantificación sensible y selectiva de miRNA-21 a niveles depM, abriendo la posibilidad del uso de estos nano(bio)sensores para la temprana detección dediversos tipos de cáncer.