NANOPARTÍCULAS DE PLATA MODIFICADAS CON ssADN DE SECUENCIA ESPECÍFICA PARA LA DETERMINACIÓN DE INDICADORES DE DAÑO AMBIENTAL. CASO DE ESTUDIO: METALES PESADOS

MARÍA LAURA RAMÍREZ; GUSTAVO A. RIVAS; MARCELA CECILIA RODRÍGUEZ

RIO CUARTO

Congreso; 9° CONGRESO DE QUIMICA ANALÍTICA; 2017

AAQA

Los metales pesados lideran la lista de prioridades preocupantes a nivel ambiental no sólo para lacomunidad científica sino también para el público en general. La determinación de los niveles deestos elementos requiere una pronta resolución y remediación ya que causan daño significativo alos seres humanos y se bioacumulan a largo plazo en los sistemas ecológicos. A la luz de esteproblema existe la demanda de nuevas herramientas analíticas confiables, sensibles, precisas,rápidas y de costo reducido que permitan detectar metales pesados en estadios tempranos y enniveles de ultratraza con el objetivo de minimizar la contaminación y prevenir sus efectos nocivosen la población. El uso combinado de nanomateriales y biomoléculas como ADN de simple y doblehebra (ssADN y dsADN), proteínas, entre otras, se ha planteado como una alternativa en eldesarrollo de dispositivos sensores de bioafinidad simples y económicos. Las nanopartículas (NPs)metálicas estabilizadas pueden sufrir procesos de agregación si las mismas se ponen en contactocon ciertas sustancias como sales, metales pesados, etc. Moléculas como ssADN y dsADN soncapaces de revertir en cierta forma la pérdida de la estabilidad de las nanoestructuras coloidalescomo consecuencia de las interacciones entre la biomolécula y las NPs. Estas interacciones puedenser lábiles si la misma ocurre a través de las bases nitrogenadas mediante interacciones de tipoVan der Waals o fuerte, por ejemplo, si la molécula de ADN se encuentra modificada con residuosque contengan grupos tiol o amino.En este trabajo se propone el desarrollo de un esquema de detección utilizando NPs de Ag y ssADNde secuencias específicas para estudiar la interacción por afinidad de metales pesados como Pb(II) y Hg (II). Para ello, se sintetizaron NPs de plata estabilizadas con citrato (AgNPs) las cualesfueron caracterizadas empleando Diffraction Light Scattering (DLS), arrojando un tamaño promediode (21± 5) nm y un valor de potencial Z de (-15,5 ± 2,8) mV. Posteriormente se evaluó el procesode agregación de las NPs mediante espectroscopia UV-vis utilizando diferentes concentraciones deagentes desestabilizantes con el objetivo de optimizar los parámetros operativos del sistema dedetección. También se estudiaron diferentes secuencias de ssADN con la capacidad de formarestructuras cuadruplex-G o T-T y se evaluaron las interacciones específicas con iones Pb(II) y Hg(II). En este sentido, se observó que las hebras de ssADN estudiadas son capaces de revertir elproceso de agregación de las NPs permitiendo el reconocimiento molecular ssADN/Pb(II) o Hg(II).En estas condiciones fue posible evaluar la sensibilidad y selectividad del sistema de detecciónfrente a tales agentes tóxicos. Estos resultados abren las puertas para el desarrollo de dispositivossensores reconocimiento biomolecular simples, eficientes y de bajo costo, pudiendo serimplementados en mediciones in-situ.