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DESARROLLO DE INMUNODETECTORES ELECTROQUÍMICOS PARA AFTOSA Y CHAGAS. Dr. Carlos A. Moina. Participantes. Procesos Superficiales Carlos Moina Gabriel Ybarra Gloria Longinotti Paulina Lloret Luciano Melli. Electrónica e Informática Liliana Fraigi Laura Malatto Anahí Weinstock
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DESARROLLO DE INMUNODETECTORES ELECTROQUÍMICOS PARA AFTOSA Y CHAGAS Dr. Carlos A. Moina
Participantes Procesos Superficiales Carlos Moina Gabriel Ybarra Gloria Longinotti Paulina Lloret Luciano Melli Electrónica e Informática Liliana Fraigi Laura Malatto Anahí Weinstock Mariano Roberti Salvador Tropea
Objetivo DESARROLLAR UN DISPOSITIVO INMUNODETECTOR PORTABLE PARA LA DETECCIÓN EN CAMPO DE ENFERMEDADES ENDÉMICAS, EN PARTICULAR AFTOSA Y CHAGAS
El Proyecto Antecedente “Acuerdo de Cooperación para el Desarrollo Conjunto de un Dispositivo Inmunobiosensor”. INTI-UNSAM, 2008. Idea central Desarrollo de biosensores basados en un test ELISA (Enzime Linked InmunoSorbent Assay) con detección electroquímica.
Transductor Ox e- En el caso de los biosensores electroquímicos amperométricos, la señal química se convierte en señal eléctrica mediante una reacción electroquímica (transferencia electrónica sobre un electrodo). Red solución electrodo Esquema de un biosensor
Fiebre aftosa Pesticidas organofosforados Diagnóstico veterinario Medio ambiente Diagnóstico médico Medio ambiente Seguridad DBO Mal de Chagas Inhibidores de la AChE Aplicaciones Biosensores
Antígenos Antígeno Sitio de enlace del anticuerpo con el antígeno Anticuerpo Complejos antígeno-anticuerpo
H2O2 H2O Red HRP Ox Red Au e- Inmunosensor: Complejo Ag-Ab-Ab*(HRP) y detección electroquímica Ag
Electrodos Electrodos de oro en película gruesa sobre alúmina yen película fina sobre silicio.
Celdas electroquímicas Inmovilizacióndel Ag Incubación Siguiente paso: llevar el sistema a una arquitectura del tipo Lab-on-a-chip Lavado
Quitosano Nanopartícula magnética HRP HRP HRP HRP HRP HRP HRP HRP HRP HRP HRP Inmovilización de la enzima sobre el electrodoSegunda estrategia: mediante nanopartículas magnéticas Ventajas: Electrodo reutilizable Preconcentración en el caso de inhibición Au
Mal de Chagas Inmunosensor para diagnóstico de mal de chagas • Agente causal:Trypanosoma cruzi • Se dispondrá de cuatro proteínas de Trypanosoma cruzi expresadas • mediante tecnología recombinante en Escherichia coli • ¿Por qué cuatro proteínas? • Se evitan falsos positivos con enfermedades causadas por otros agentes emparentados como Trypanosoma brucei (enfermedad del sueño), Leishmania spp. (leishmaniasis viceral). • Debido a la complejidad del agente y a la expresión diferencial de proteínas en los distintos estadios del parasito. (Tripomastigote (sanguineo) y Amastigote (intracelular))
Expresión de proteínas recombinantes Se partió de cuatro secuencias repetitivas de aminoacidos: Clon 1, Clon 2, Clon 30 (ACC Frasch, 1988) y SAPA (ACC Frasch, 1989) Búsqueda de secuencias en base de datos del genoma de Tripanosoma cruzi (GeneDB http://www.genedb.org/, TcruziDB http://tcruzidb.org/tcruzidb/) e identificación de genes Diseño de primers específicos y amplificación de los genes por PCR (Polymerase Chain Reaction) Clonado del producto en vector de expresion Transformación de Escherichia coli para expresión de las proteínas Purificación de la proteínas por cromatografía de quelatos metálicos (IMAC)
Centros y Programa involucrados Centro de Procesos Superficiales Centro de Electrónica e Informática Programa de Desarrollo-IDME Otros Centros en función de la marcha del proyecto
Actores externos involucrados Instituto de Investigaciones Biotecnológicas-UNSAM Dr. Rodolfo Ugalde Dr. Andrés Ciocchini Dr. Diego Rey Serantes Facultad de Ingeniería-UNS Dr. Pedro Julián Ing. Gustavo San Martín
Grado de innovación • No existen dispositivos portátiles como el propuesto • Detección de enfermedades in-situ • Posibilidad de detección temprana • Estudios epidemiológicos • Seguimientos de brotes Resultados Esperados • Prototipos de detector de aftosa durante 2009 • Prototipos de Chagas durante 2010
El Proyecto y el Plan Estartégico • Interlocutores • El Estado • Los Ciudadanos • Los Productores • Misión del INTI • Generación de nueva tecnología • Transferencia de la tecnología • Impacto • Aftosa: economías regionales, el Estado • Chagas: mejora de la calidad de vida de los ciudadanos afectados; mejor control epidemiológico por el Estado