Las funciones específicas de algunas proteínas son aprovechadas en muy variados métodos de análisis químicos, bioquímicos, ambientales y de alimentos. En la mayoría de estos métodos, las proteínas están asociadas a una superficie sólida, la que determina la orientación y estructura tridimensional de la molécula adsorbida y por lo tanto incide directamente en su actividad biológica. En consecuencia, la clave para transferir las funciones naturales de proteínas a la obtención de sistemas artificiales en fase sólida radica en la optimización de la interacción proteína-superficie. Esta optimización implica una interacción fuerte y estable, manteniendo intactas las funciones naturales de la proteína para obtener la respuesta deseada en los sistemas artificiales. Para producir la mejor unión proteína-superficie se han descrito muchas y muy diversas estrategias que incluyen desde la adsorción física a la química.

En esta presentación, se discutirán los aspectos fundamentales del proceso de adsorción de proteínas en la interfaz sólido-solución acuosa para ser aplicados al diseño de inmunoensayos y biosensores. El proceso general de adsorción comprende distintas etapas: el transporte de la proteína desde el seno de la solución hacia la superficie, la interacción de la proteína con la superficie, y la optimización de esta interacción. Eventualmente, en el caso de la adsorción física, la molécula en la superficie puede desorberse hacia la solución. El resultado de este proceso depende de las propiedades fisicoquímicas de la superficie utilizada, de la estabilidad y cohesión interna de la proteína, del pH y fuerz a iónica de la solución desde la cual la proteína se adsorbe y de la presencia en la superficie de otras moléculas una vez que la proteína alcanza la interfaz. En general, mantener la función biológica natural de la proteína en el estado adsorbido depende también de todas estas variables y, por lo tanto, todas las aplicaciones de los sistemas proteínasuperficie, están de alguna forma ligadas a estos parámetros. En particular, se presentarán resultados experimentales obtenidos con inmunoglobulina G (IgG) adsorbida físicamente en distintas superficies sólidas referidos especialmente a la conformación de la proteína adsorbida. El análisis conformacional se realizará sobre la base de los cambios en la estabilidad térmica (obtenidos por calorimetría diferencial de barrido) y en la estructura secundaria (determinada por dicroísmo circular) de la IgG adsorbida respecto de la proteína nativa. A partir de estos resultados se discutirán las ventajas y desventajas de la adsorción física, utilizada como la estrategia más sencilla en el diseño de inmunoensayos y biosensores, frente a la adsorción química. Finalmente, se presentarán algunos resultados relacionados con la adsorción de hexahistidina sobre superficies sólidas, como primera etapa en la optimización del proceso de adsorción de péptidos recombinantes que representan secuencias antigénicas del Tripanosoma Cruzi.

Agradecimientos: Fundación Antorchas, TWAS, FONCyT, CONICET y SeCyT-UNC.