Estudio electroquímico de la interacción del ADN con complejos de osmio aplicación al desarrollo de biosensores de ADN

Abstract

El estudio de los ácidos nucleicos ha impulsado el desarrollo de nuevas técnicas que permiten realizar determinaciones rápidas y exactas del material genético. En este sentido los biosensores electroquímicos de ADN se presentan como una buena opción al proporcionar información analítica específica empleando un biorreceptor integrado a un elemento físico transductor. En esta investigación se han desarrollado biosensores electroquímicos de ADN aprovechando la afinidad de los complejos de osmio con los ácidos nucleicos. Los complejos de osmio estudiados fueron: [Os (bpy)3] (PF6)2, [Os(fen)3(PF6)2,[Os(fen)2 fen-diona(PF6)2,[Os(bpy)2fen-diona(PF6)2 los cuales gracias a sus estructuras aromáticas planares facilitan la interacción con el ADN. La respuesta electroquímica, mediante el uso de la voltamperometría cíclica (CV) o de la voltamperometría diferencial de impulso(DPV), de los cuatro complejos de osmio acumulados en el ADN de cadena sencilla y doble, inmovilizados sobre la superficie del electrodo de oro, permitió el análisis del tipo de interacción de cada complejo con los ácido nucléicos. Como resultado de la investigación se determinó que los complejos [Os(bpy)3](PF6)2, [Os(fen)3(PF6)2 interaccionan con la cadena de ADN doble y sencilla predominantemente de manera electrostática y también intercalativa según las condiciones del medio. Así como la detección rápida y sencilla de fragmentos pequeños de ADN específicos (oligonucleótidos) para una sonda de ADN determinada y selectiva. Utilizando estos resultados se profundizaron los estudios de interacciones de ADN con complejos de osmio utilizando ligandos redox activos con respuestas electroquímicas a potenciales bajos como es el ligando 1,10-fenantrolina-5,6-diona para la detección de la hibridación. Los complejos [Os(fen)2 fen-diona(PF6)2, [Os(bpy)2 fen-diona(PF6)2 se utilizaron para la detección de una sonda de ADN específica de Helicobater pylori, bacteria involucrada en el cáncer de estómago. La detección de la hibridación se obtuvo mediante la respuesta diferencial de los complejos de osmio entre la sonda y ésta misma hibridaza con su secuencia complementaria, secuencia diaria. Con estos estudios se pudo cuantificar una secuencia de Helicobater pylori en un rango de 5 a 20 pmol con una correlación lineal de r = 0,988 y un límite de detección de aproximadamente 6 pmol.