Desarrollo de un nanosensor aptamérico basado en nanotriángulos de oro para la detección de aflatoxina B1 mediante LSPR

• Veliz Portal, Lorena ^[1] ; Licuona Puma, Mary Carmen ^[1] ; Córdova Tuppia, Sara ^[1] ; Hernández García, Yulán ^[1] ; Galarreta Asian, Betty ^[1]
  1. [1] Pontificia Universidad Católica del Perú

     Pontificia Universidad Católica del Perú

     Perú

     
• Localización: TECNIA, ISSN-e 2309-0413, ISSN 0375-7765, Vol. 30, Nº. 1, 2020, págs. 6-11
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Nanoaptasensor development based on gold nanotriangles for the detection of aflatoxin B1 by LSPR
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  • español

    La aflatoxina B1 (AFB1) es una micotoxina producida por la especie de hongos Aspergillus que afecta a una gran variedad de productos agrícolas como la kiwicha. La AFB1 es conocida por ser nefrotóxica, hepatotóxica y carcinogénica, lo que ha llevado a una estricta regulación en todo el mundo y a la necesidad de tener nuevos métodos que permitan su detección rápida, sencilla y selectiva. Los nanosensores aptaméricos basados en nanotriángulos de oro (AuNTs) surgen como una alternativa simple y eficaz a los sistemas tradicionales de detección. Por una parte, los aptámeros hacen que el sistema sea estable y muy selectivo debido a su gran afinidad, pero a un bajo costo y, por otro, las excepcionales propiedades ópticas de las nanopartículas de oro permiten implementar el sensor en una técnica analítica sencilla como la espectroscopía UV-Vis-NIR. Esto se debe a la resonancia de plasmón superficial localizado (LSPR), que permite monitorear la interacción entre el aptámero y la toxina y relacionar los cambios espectrales con el contenido de micotoxina. Los nanosensores aptaméricos desarrollados en esta investigación fueron evaluados en diferentes solventes y tampones, siendo el mejor de ellos el de PBS pH 7.5 (R2 = 0.98101) logrando detectar AFB1 en el rango de 0-780 ppbs. Adicionalmente, el análisis multivariante por regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS) de los espectros logró obtener un límite de detección de 22 ppbs. Finalmente, los nanosensores han demostrado ser lo suficientemente robustos para obtener buenos resultados aun en matrices complejas como extractos de kiwicha.

  • English

    Aflatoxin B1 (AFB1) is one of the most frequent mycotoxins produced by certain species of the fungi Aspergillus, which affects a wide variety of agricultural products such as kiwicha. AFB1 is known to be nephrotoxic, hepatotoxic and carcinogenic, and has led to strict regulation throughout the world and the need to have new rapid, simple and selective methods to detect the mycotoxin. The nanoaptasensors based on gold nanotriangles (AuNTs) emerge as a simple and effective alternative to traditional detection systems. On the one hand, aptamers make the system stable and very selective due to its high affinity, but at a low cost. On the other hand, the exceptional optical properties of gold nanoparticles allow the implementation of the sensor in a simple analytical technique such as UV-Vis-NIR spectroscopy. This development is possible due to the localized surface plasmon resonance (LSPR), which allows monitoring the interaction between the aptamer and the toxin and correlating the spectral changes with the mycotoxin content. The sensitivity of the nanosensors was evaluated in different solvents and buffers within the 0-780 ppbs AFB1 range. Best results were obtained using PBS buffer with MgCl2 pH 7.5 (R2 = 0.98101). Furthermore, the spectral analysis by the partial least squares regression (PLS) method it was possible to achieve a detection limit of 22 ppbs. Finally, the developed nanoaptasensors have shown good responses even in the presence of a complex matrix such as kiwicha.