Proteínas de capa-S de Lentilactobacillus kefiri como template y estabilizante para la obtención de nanopartículas de oro : Aplicación en detección colorimétrica de arsénico en agua
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Universidad Nacional Arturo Jauretche
Resumen
El aumento de la demanda de agua potable ha llevado a un creciente interés en la calidad del agua subterránea. En este contexto, la contaminación por arsénico ha surgido como una preocupación significativa debido a su toxicidad para los humanos. Argentina, junto con Chile y México, se encuentra entre los países más afectados por la contaminación de arsénico en el agua. A pesar de los esfuerzos normativos, los límites permitidos de concentración de arsénico no se han cumplido completamente. La exposición continua a niveles altos de arsénico puede provocar problemas de salud graves, como el HACRE que puede derivar a cáncer de piel, afectaciones en órganos vitales y, en casos extremos, la muerte. Este estudio aborda la necesidad de desarrollar un sistema-biosensor para la detección de arsénico, utilizando proteínas de capa-S de Lentilactobacillus kefiri. Estas proteínas, conocidas por su capacidad de autoensamblaje, se han utilizado en la síntesis y estabilización de nanopartículas de oro. Las propiedades ópticas de estas nanopartículas, fenómeno de resonancia de plasmon superficial localizado, permiten la detección colorimétrica de arsénico, ofreciendo una alternativa efectiva para monitorear la contaminación en el agua. El trabajo aborda el proceso de cultivo y caracterización de las SLP. Luego, la obtención de nanobiosistemas utilizando nanopartículas de oro (AuNPs) estabilizadas y soportadas con proteínas de capa-S para la detección de arsénico. Se utilizaron tres métodos de reducción: H2, H2 seguido de NaBH4 y ácido cítrico para la obtención de nanopartículas de oro coloidales. Se realizaron pruebas de estabilidad frente a fuerzas iónicas mediante un test de sal. Se seleccionó un sistema específico que cumplió con criterios de estabilidad visual y espectroscópica. Este sistema seleccionado se propone como un potencial biosensor para la detección de arsénico. El estudio para la detección de arsénico (V) en medio acuoso a través del monitoreo el corrimiento del máximo de longitud de onda por la agregación de las nanopartículas en presencia del arsénico. En general, el nanobiosensor desarrollado, mostró una sensibilidad significativa para la detección de arsénico, sentando las bases para posibles aplicaciones futuras en la detección cuantitativa de este contaminante en aguas. Se evaluó la interferencia en la respuesta del biosensor frente a diferentes metales, con un enfoque particular en metales comunes en aguas de red. Se utilizaron concentraciones de metales no representativas de las aguas de red. Se realizaron análisis mediante espectroscopía UV-vis y observación visual. La respuesta del biosensor no fue idéntica para todos los analitos, a pesar de interacciones metal-ligando convencionales. Se concluye que algunos metales pueden interferir en la detección de arsénico, pero a concentraciones elevadas que no reflejan la realidad en aguas de red. Además, la naturaleza específica de las interacciones entre los metales y las proteínas de capas-S podría ser un área de interés para investigaciones futuras. Este estudio presenta un enfoque completo y detallado sobre la síntesis de nanopartículas de oro y su aplicación en la detección de arsénico. La identificación de interferentes y la consideración de condiciones realistas en el agua potable son aspectos valiosos. Las limitaciones identificadas ofrecen oportunidades para mejoras futuras en la sensibilidad y especificidad del biosensor.
Descripción
Palabras clave
Nanopartículas de oro, Proteínas de capa-S, SLP, Plasmon, Nanosistemas, Biosensor colorimétrico, Arsénico, HACRE
Citación
Laserna, D. A. (2023). Proteínas de capa-S de Lentilactobacillus kefiri como template y estabilizante para la obtención de nanopartículas de oro : Aplicación en detección colorimétrica de arsénico en agua [Trabajo final de grado, Universidad Nacional Arturo Jauretche]. https://rid.unaj.edu.ar/handle/123456789/2773