NANO(BIO)SENSORES ELECTROQUIMICOS Y PLASMÓNICOS: DISEÑO, CARACTERIZACIÓN Y APLICACIONES PARA LA CUANTIFICACION DE BIOMARCADORES DE ALTO IMPACTO

En Argentina, en consonancia con el resto del mundo, la Nanotecnología es considerada un área estratégica. Sin embargo, las investigaciones en Nanobiotecnología todavía constituyen un área de vacancia. El uso de nanomateriales para desarrollar plataformas bioanalíticas que permitan la construcción de biosensores ofrece múltiples ventajas y una promisoria perspectiva de aplicación en diversas áreas. En la actualidad, los laboratorios de análisis clínicos, la industria farmacéutica y alimentaria, y los laboratorios de control bromatológico y ambiental requieren de metodologías analíticas que proporcionen resultados exactos, reproducibles, rápidos, sensibles y selectivos empleando pequeños volúmenes de muestra, con un mínimo consumo de reactivos y una producción de deshechos limpia y escasa. Las investigaciones en nanobiosensores se encuentran dirigidas hacia el logro de estas metas. Uno de los grandes desafíos es lograr biosensores miniaturizados con potencialidad para el desarrollo de dispositivos de medición descentralizada (“point of care”) y la detección simultánea de multianalitos. Aún cuando se han hecho innumerables desarrollos en los casi 50 años de vida de los biosensores, todavía hay numerosos interrogantes por dilucidar. La modificación con nanomateriales juega un rol preponderante en los transductores tanto en los electroquímicos como en los plasmónicos. El uso de películas delgadas de Au para SPR modificadas con grafeno u óxido de grafeno, es un campo de una enorme potencialidad y sin embargo es muy poco explotado, por lo que reviste gran importancia. En lo referido a la capa de biorreconocimiento, se trabajará con moléculas capaces de establecer interacciones de bioafinidad, como los anticuerpos y también moléculas que son muy poco usadas en nuestro país y en Latinoamérica como ADN, aptámeros, PNA y lectinas. RESUMEN: El Objetivo general de este proyecto es desarrollar nuevas plataformas bioanalíticas para la detección de diferentes eventos de bioafinidad a partir de la integración de transductores electroquímicos (EQ) y plasmónicos con materiales nanoestructurados (nanotubos de carbono, nanoláminas de grafeno, nanoalambres metálicos); biomoléculas (ADN, “peptide nucleic acid” (PNA), aptámeros, anticuerpos, lectinas) y polímeros funcionalizados con moléculas bioactivas. Las arquitecturas supramoleculares resultantes estarán dirigidas al desarrollo de biosensores EQ y plasmónicos para la cuantificación de biomarcadores de relevancia clínica y medioambiental. Se funcionalizarán CNT, grafeno, óxido de grafeno, nanoalambres metálicos empleando homopéptidos y proteínas con alta afinidad por cationes metálicos, los que se integrarán a transductores de carbono y oro y biomoléculas de reconocimiento capaces de formar complejos de afinidad (antígeno-anticuerpo, aptámero-molécula blanco, ADN-ADN, PNA-ADN, lectinas-hidratos de carbono, ligandos-cationes metálicos y avidina-biotina). Se sintetizarán y caracterizarán nuevos monómeros y polímeros funcionalizados con moléculas bioactivas y/o grupos rédox empleando diferentes rutas sintéticas. Se desarrollarán genosensores para la detección del evento de hibridación de secuencias de interés médico (cáncer de colon y de mama, tuberculosis); aptasensores para la detección de marcadores proteicos de T. cruzi, enfermedades cardiovasculares y contaminantes catiónicos; inmunosensores para la detección de biomarcadores proteicos relacionados con enfermedades cardiovasculares y cáncer; y biosensores de afinidad con lectinas para la detección de hidratos de carbono. La caracterización de las plataformas y las señales analíticas se obtendrán empleando las siguientes técnicas: voltamperometrías cíclica, de pulso diferencial y de onda cuadrada; stripping; resonancia de plasmón superficial; espectroscopía de impedancia electroquímica; microscopías de barrido electroquímico, SEM, TEM, AFM,SNOM, espectroscopías: UV-vis, FTIR,Raman;RMN, TGA y DSC.

Elaboración de folletos informativos sobre enfermedades infecciosas de los equinos para transferir a centros reproductivos equinos

La elaboración de esta propuesta surge a raíz de la aparición de casos de equinos afectados y muertos por el Virus del Oeste del Nilo (VON) en la Provincia de Córdoba, y del re-surgimiento de un brote de Arteritis viral equina (AVE) en la provincia de Buenos Aires y de Córdoba en el corriente año 2010. Estas dos enfermedades consideradas exóticas históricamente para la provincia de Córdoba (y la Argentina) fueron diagnosticadas en el territorio provincial recientemente; el VON en 2010 y la AVE en 2000/1 y de nuevo en 2010. Está claro que existe una gran desinformación a nivel de productores, trabajadores y profesionales de la industria equina respecto a la existencia y forma de enfrentarse a éstas y otras enfermedades infecciosas que afectan a los equinos y en algunos casos también a los humanos. Es más, hemos podido comprobar cómo las autoridades sanitarias oficiales toman a veces medidas desacertadas frente al control de estas nuevas enfermedades, suponemos por falta de informacion. Además como docente de la asignatura "enfermedades transmisibles y toxicas de los equinos" por más de 15 años puedo asegurar que existe una carencia marcada de material didáctico y bibliográfico en español. En Córdoba existen importantes centros de reproducción equina, que concentran varios centenares de equinos de alto valor genético y de distintos orígenes geográficos como así también numerosos productores de equinos de distintas razas. A través de las consultas recibidas en algunos casos percibimos el grado de desinformación y sentimos la necesidad de difundir información necesaria respecto a las muchas enfermedades infecciosas que pueden afectar a los equinos. Los cambios climáticos, la globalización del mercado de semen, embriones y reproductores equinos, el tránsito de equinos a los distintos eventos deportivos o de recreación representan un riesgo significativo para la transmisión de enfermedades. Dos importantes centros equinos reproductivos ubicados en el sur de la provincia nos han manifestado su necesidad de conocer y estar actualizados sobre las enfermedades infecciosas que pueden y de hecho impactan sobre sus poblaciones equinas, Estos centros manejan poblaciones de yeguas donantes de embriones que representan una elit genetica de equinos de Salto y Polo principalmente, ademas a grandes poblaciones de yeguas receptoras de embriones que se utilizan como medio para la produccion de potrillos de alto valor. En centros de este tipo, la prevencion y control de enfermedades infecciosas especialmente aquellas potencialmente letales es critica, ya que su incidencia podria tener un gran impacto negativo y con las consecuentes pérdidas económicas para no solo estos centros sino tambien para sus clientes y para la provincia. Asimismo, como resultado de mi asistencia a la mesa provincial equina y el dialogo con personal de la Secretaría de Ganadería del Ministerio de Agricultura ganaderia y Alimentos de la Pcia, surgió la idea de elaborar folletos informativos para cada una de las principales enfermedades infecciosas para su distribucion en forma impresa en los distintos eventos hípicos de la provincia y en forma digital desde la pagina web de la Secretaría.