Nuevas nanovesículas fluorescentes para la detección de biomarcadores intracelulares

Representación esquemática de las nanovesículas QS injertadas con ADN. Se preparan QS cargados con un fluoróforo orgánico (es decir, donante) y se agrega una sonda de ADN modificada con colesteril-trietilenglicol (TEG) en el extremo 5′ fluorescente (es decir, sonda F-miARN) al sistema coloidal para que se autorreutilice. ensamblar en la membrana. La incorporación de la sonda de ADN anfifílica fluorescente dentro de la membrana de la nanovesícula da como resultado FRET entre los donantes integrados (D) y los aceptores en la sonda (F). En presencia del miARN diana específico, el evento de hibridación produce un cambio conformacional de una o dos hebras de la sonda de ADN, lo que da como resultado una disminución de la eficiencia de FRET debido al aumento promedio de la distancia entre el donante y el aceptor de FRET. Crédito:DOI:10.1002/adfm.202103511

Un nuevo trabajo del Grupo Nanomol, perteneciente a la red CIBER-BBN, junto con un equipo de la Universidad de Roma Tor Vergata, presenta nuevas nanovesículas capaces de atravesar barreras biológicas como las membranas celulares, manteniendo su capacidad sensora, lo que las hace sondas atractivas para la detección intracelular de biomarcadores.

"El desarrollo de sondas capaces de detectar el entorno biológico y señalar la presencia de una molécula diana específica es un desafío relevante en una variedad de aplicaciones biomédicas, desde la administración de fármacos hasta las herramientas de diagnóstico", dice Mariana Köber, investigadora del ICMAB y autora correspondiente de el estudio, junto con Nora Ventosa, del ICMAB, y Alessandro Porchetta, de la Universidad de Roma Tor Vergata.

Este trabajo, que ha sido publicado en Advanced Functional Materials , presenta el diseño de nanovesículas fluorescentes funcionalizadas con ADN biomimético capaces de traducir su unión a una molécula diana en una salida óptica, mediante un cambio en la transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET) y emisión fluorescente.

Estas nanovesículas de Quatsomes (QS) son una clase emergente de vesículas unilaminares pequeñas altamente estables de ≈50-100 nm de diámetro, formadas por el autoensamblaje de tensioactivos iónicos y esteroles en medios acuosos. Su alta estabilidad, también en los fluidos corporales, la unilaminaridad y la homogeneidad de partícula a partícula los convierten en un material blando atractivo para aplicaciones de detección. "Las nanovesículas QS están cargadas con sondas fluorescentes basadas en ácidos nucleicos anfifílicos para producir nanovesículas activas FRET programables que funcionan como transductores de señales altamente sensibles", explican los investigadores.

Los investigadores del CIBER-BBN han participado en la caracterización de las propiedades fotofísicas de estas nanovesículas y han demostrado una detección altamente selectiva de microRNAs clínicamente relevantes con sensibilidad en el rango nanomolar. Esta producción de las nanovesículas y su caracterización fisicoquímica se ha llevado a cabo gracias a los servicios de la ICTS NANBIOSIS, a través de la Unidad de Procesado y Nanoestructuración de Biomateriales del ICMAB-CSIC.

Según los autores, la estrategia propuesta podría adaptarse fácilmente a la detección de diferentes biomarcadores:“esperamos lograr una plataforma de bioimagen para la detección de una amplia gama de ácidos nucleicos y otras moléculas clínicamente relevantes en fluidos corporales o directamente en células, gracias a la capacidad de Quatsomes para la entrega intracelular". + Explora más