Blog

Jun 24, 2023

Esto es oro: nanopartículas de oro en la innovación diagnóstica

23 de septiembre de 2022 10:25 Megan Muroski, PhD, gerente senior de productos del negocio de ciencias biológicas de Merck, comparte cómo las nanopartículas de oro continúan siendo prometedoras en la innovación en diagnóstico. Shutterstock Oro

23 de septiembre de 2022

10:25

Megan Muroski, PhD, directora senior de productos del negocio de ciencias biológicas de Merck, comparte cómo las nanopartículas de oro siguen siendo prometedoras en la innovación en diagnóstico.

Shutterstock

Nanopartículas de oro, ilustración 3D. Antecedentes biotecnológicos y científicos.

Las nanopartículas son muy prometedoras para aplicaciones en investigación biomédica y terapias clínicas. Las nanopartículas, que se caracterizan por tener un tamaño inferior a 100 nm, tienen propiedades fisicoquímicas únicas, que incluyen una alta relación superficie-volumen, fuertes intensidades de señal y químicas superficiales sintonizables. Debido a sus grandes superficies, los nanomateriales pueden cargar una variedad de moléculas, como anticuerpos, ADN y tintes orgánicos, lo que los hace útiles para detectar bajas concentraciones de analitos. También se funcionalizan fácilmente, lo que permite medir múltiples objetivos simultáneamente.

El uso de materiales, como el óxido de hierro y el oro, se ha explorado ampliamente en el campo de la nanomedicina, ya que ofrecen características deseables e incomparables para los métodos de detección química y biológica. Las nanopartículas de oro son fáciles de sintetizar, están disponibles comercialmente y se consideran biocompatibles, lo que las convierte en reactivos ideales para su uso en muchas aplicaciones, incluidas la bioimagen, la nanomedicina y el diagnóstico. Además, las nanopartículas de oro tienen una resonancia de plasmón superficial localizada que da como resultado su característico color rojo rubí, que puede tornarse violeta, dependiendo del tamaño de la partícula; esto los hace particularmente adecuados para lecturas colorimétricas, como ensayos de flujo lateral (LFA). Además, las nanopartículas de oro tienen una excelente biocompatibilidad y estabilidad, lo que es crucial para las pruebas de diagnóstico.

Debido al aumento de la demanda de pruebas rápidas durante la pandemia de COVID-19, las nanopartículas de oro se catapultaron a la corriente principal de materiales de prueba. El uso de ensayos de flujo lateral basados ​​en nanopartículas de oro (GNP) para la detección de enfermedades como la COVID-19 ha demostrado un delicado equilibrio entre complejidad y alta sensibilidad. En el desarrollo del flujo lateral, la sensibilidad del indicador en el ensayo depende de la lectura visual. Hay muchos factores a considerar durante el desarrollo, ya que los reporteros deben generar la señal más grande posible, pero también ser lo suficientemente pequeños como para viajar a través de la membrana y unirse a objetivos moleculares. Otras limitaciones de las pruebas rápidas incluyen la baja sensibilidad y la reactividad cruzada. Las nanopartículas de oro pueden superar estas limitaciones, ya que se pueden fabricar para que tengan aproximadamente el mismo tamaño que los anticuerpos, lo que permite una lectura 1:1 con una señal grande con una línea de prueba fácilmente visible. Además, las nanopartículas de oro se pueden modificar fácilmente, lo que permite una gran cantidad de aplicaciones basadas en la química de su superficie, como la detección del anticuerpo (serológico) o antígeno del huésped. Su idoneidad y estabilidad proporcionan un valor adicional para los diagnósticos en el lugar de atención, que a menudo son sensibles al precio. Los diagnósticos de prueba rápida deben ser económicos, fáciles de operar y sin instrumentos.

La extensa investigación en pruebas de flujo lateral de nanopartículas de oro ha dado como resultado mejoras significativas en su sensibilidad, especificidad y rendimiento general. A pesar del progreso significativo, aún quedan desafíos para los GNP-LFA, incluida la mejora de la reproducibilidad de la síntesis de nanopartículas de oro y la falta de protocolos regulatorios para el desarrollo y caracterización de nanomateriales, lo que ha limitado la integración general de los ensayos. Esta es una tarea tremendamente desafiante, ya que las regulaciones globales pueden variar y la cantidad de nanomateriales diversos está en constante expansión. Sin embargo, es importante comprender, evaluar y gestionar los riesgos para garantizar que se cumplan los estándares regulatorios y de calidad. Empresas como Merck han desarrollado el sistema M-Clarity para ayudar a los investigadores de la industria a elegir materiales que cumplan correctamente con los estándares. A pesar de estos desafíos, las nanopartículas de oro están cada vez más disponibles comercialmente con una caracterización y controles de calidad estrictos. Esto puede allanar el camino para una solución universal de pruebas rápidas que esté fácilmente disponible y sea aceptada en todo el mundo.

23 de septiembre de 2022

10:25