Nanopartículas magnéticas recubiertas de agarosa microporosa para la inmovilización de enzimas y anticuerpos. Captura rápida de microorganismos

Resumen

En los últimos años, está en auge la investigación con nanopartículas magnéticas. Debido a sus buenas propiedades fisicoquímicas y de biocompatibilidad, junto al hecho de que no son tóxicas, presentan multitud de aplicaciones en diversos campos de estudio como en química, medicina, física, biología, ciencia de materiales, industria… En esta Tesis se plantea la hipótesis de que nanopartículas magnéticas recubiertas de una capa de agarosa microporosa podrían ser soportes ideales para el diseño de inmunosensores. Por un lado, se logró preparar nanopartículas magnéticas con propiedades casi ideales. En primer lugar, presentan una estructura final de la superficie perfectamente inerte para evitar la adsorción inespecífica de anticuerpos y proteínas sobre la superficie de las nanopartículas. En segundo lugar, están recubiertas de una capa de agarosa microporosa para que los anticuerpos se inmovilicen exclusivamente en la superficie de las nanopartículas y sirvan para reconocer células incapaces de penetrar en estructuras porosas. Por otro lado, constan de un tamaño lo suficientemente pequeño para que la superficie específica de las nanopartículas sea muy alta y sean capaces de inmovilizar una gran cantidad de enzima o anticuerpo por mg de nanopartícula. Además, no se produce sedimentación espontánea y son estables en suspensión manteniendo la atracción por imanes externos. Por último, su superficie es fácilmente activable lo que permite desarrollar diferentes estrategias de inmovilización de enzimas y anticuerpos. Por otra parte, se consiguió una activación muy sencilla de las nanopartículas asociada al proceso de entrecruzamiento de la agarosa con un agente bifuncional. Se logró preparar nanopartículas con una elevada densidad de grupos epóxido o grupos glioxil. Con estas nanopartículas se inmovilizaron enzimas y anticuerpos (tripsina, una alcohol deshidrogenasa como es la Tt27-HBDH y anticuerpos anti-peroxidasa) a pH 10 en presencia de acetilcisteína por inmovilización al azar por medio de las diferentes lisinas de la superficie de las proteínas. Otros métodos de inmovilización a través de aminos terminales o de colas de histidina fueron también estudiados. Por último, estas nanopartículas también permiten el reconocimiento de trazas celulares de microorganismos como Escherichia coli