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Estudio de la funcionalización de un chip plasmónico para la detección de SARS-CoV-2
Andrés Ramírez Cordero
Ruben Ramos-Garcia
MARIA BEATRIZ DE LA MORA MOJICA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
chip plasmónico
detección de SARS-CoV-2
La enfermedad causada por el SARS-CoV-2 ha sido objeto de estudio durante los últimos años; su importancia radica en la mortalidad, índice de contagio, mutabilidad y falta de un tratamiento médico efectivo. Por lo anterior y debido a la alta demanda de pruebas para la detección clínica, es necesario el desarrollo de nuevas herramientas diagnosticas para la detección del virus que sean rápidas, confiables, específicas y menos costosas. Los metales nanoestructurados poseen propiedad conocida como frecuencia de plasma a la cual ocurre una oscilación colectiva de electrones conocida como plasmón. Estas estructuras depositadas en un sustrato dieléctrico forman una interfaz en la cual se puede excitar un plasmón de superficie a una longitud de onda de resonancia característica del metal y su geometría. La interacción molecular debido a la funcionalización permite modular algunas características de la luz en la superficie del metal como la intensidad, fase y polarización. En este trabajo, esta interacción se caracterizó con un prototipo de biosensor plasmónico de transductor óptico basado en Surface Plasmon Resonance (SPR) empleando la configuración de Kretschmann. Se realizó un estudio sobre la funcionalización y detección in situ de eventos de enlace en películas ultradelgadas y nanopartículas de oro depositadas en Corning® 2947N por la técnica de direct current (DC) magnetron sputtering que constituye la base de un chip plasmónico integrado con un canal microfluídico. Se demostró la detección in situ del proceso de funcionalización y eventos de enlace, por medio de la obtención de sensogramas en términos de la longitud de onda de resonancia. Se llevaron a cabo ensayos por lotes y mediante la inyección de flujo utilizando oligonucleótidos sintéticos y un sistema de proteínas biotina/estreptavidina aplicables para SARS-CoV-2.
The disease caused by SARS-CoV-2 has been subject of study in recent years. Its importance lies in its mortality rate, contagion rate, mutability, and the lack of an effective medical treatment. Due to the aforementioned reasons and the high demand for clinical detection tests, the development of new diagnostic tools for virus detection that are rapid, reliable, specific, and less expensive is necessary. Nanostructured metals possess a property known as plasma frequency, at which a collective oscillation of electrons known as plasmon occurs. These structures deposited on a dielectric substrate form an interface where a surface plasmon can be excited at a characteristic resonance wavelength of the metal and its geometry. The molecular interaction due to functionalization allows for the modulation of some characteristics of light on the metal surface, such as intensity, phase, and polarization. In this work, this interaction was characterized using a prototype of Surface Plasmon Resonance (SPR) based optical transducer plasmonic biosensor, using the Kretschmann configuration. A study on the functionalization and in situ detection of binding events in ultra-thin films and gold nanoparticles deposited on Corning® 2947N by the DC magnetron sputtering technique, which constitutes the basis of an integrated plasmonic chip with a microfluidic channel, was conducted. The real-time detection of the functionalization process and binding events was demonstrated through the acquisition of sensograms in terms of the resonance wavelength. Batch and flow injection assays were performed with synthetic oligonucleotides and a biotin/streptavidin protein scheme applicable for SARS-CoV-2.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2024-01
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Ramírez Cordero A., (2024), Estudio de la funcionalización de un chip plasmónico para la detección de SARS-CoV-2, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ÓPTICA
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