Ultrasensitive detection of pathogens in real-timepotentiometric biosensors based on single-walled carbon nanotubes and aptamers

Resumen

Un gran nombre de plataformes de detecció biològica han incorporat materials nanoestructurats com una estratègia per a millorar diversos paràmetres operacionals i de qualitat tals com reduir els temps d'anàlisis i els límits de detecció. Les tècniques electroquímiques de detecció es prefereixen sobre altres tècniques ja que presenten una sèrie d'avantatges com a rapidesa, facilitat de maneig, cost reduït i la reduïda mida dels detectors comercials. Entre les tècniques electroquímiques, les metodologies més simples, comunes i més fàcils de transportar són aquelles basades en la potenciometria. La nova tendència seguida amb els elèctrodes potenciomètrics d'estat sòlid representa una eina atractiva en l'anàlisi de mostres líquides en temps real. No obstant això, fins avui ha estat difícil dur a terme la detecció electroquímica directa de bacteris i proteïnes, sense utilitzar marcadors químics, donat que les interaccions receptor?bacteri i receptor?proteïna no produeixen un senyal elèctric mesurable. En aquesta tesi, es demostra per primera vegada la detecció potenciomètrica en temps real de bacteris i proteïnes relacionades amb diverses malalties. Aquesta tasca va ser duta a terme mitjançant el disseny d'una plataforma universal de detecció utilitzant nanotubs de carboni com a transductors potenciomètrics i aptàmers com a elements de reconeixement molecular. Les excel•lents propietats de transducció ofertes pels nanotubs de carboni combinades amb la gairebé il•limitada possibilitat dels aptàmers de ser dissenyats in vitro per reconèixer ions, proteïnes, virus i bacteris converteix aquesta plataforma en una eina amb possibilitats inesgotables de detecció biològica en temps real.