O fluorossensor sem rótulo detecta o RNA enteroviral com alta seletividade e sensibilidade

Em um avanço significativo, pesquisadores do NanoScience Heart (NSC) da Universidade de Jyväskylä, Finlândia, revelaram um fluorossensor ratiométrico inovador e sem rótulo, projetado para a detecção seletiva e sensível do RNA enteroviral. A pesquisa promete oferecer métodos de detecção ainda mais avançados e eficazes, reforçando a importância da colaboração interdisciplinar no abordamento dos desafios globais à saúde.

Os vírus representam uma ameaça severa à saúde world, como evidenciado por pandemias recentes. A detecção e identificação precoces são cruciais para prevenir novos surtos. Os métodos tradicionais de detecção, embora eficazes, geralmente não têm a possibilidade de fornecer informações espaço -temporais da liberação do genoma do vírus.

“This interdisciplinary effort, combining experience from biology, chemistry, and physics, marks a big development in viral detection expertise. We now have developed an enhanced ratiometric fluorosensor utilizing carbon dots (CDs) functionalized with Probe (single stranded complementary oligonucleotide fragment) and ethidium bromide (EB), for detection of enteroviral RNA,” says professor of physics Jussi Toppari da Universidade de Jyväskylä.

O artigo é publicado no diário Carbono.

Fluorossensor ratiométrico inovador para detecção viral

As nanopartículas fluorescentes emergiram como ferramentas poderosas para a detecção de bioanalíteis, com CDs liderando o caminho devido à sua síntese simples, fotoestabilidade excepcional, fotoluminescência ajustável, excelente solubilidade aquosa, biocompatibilidade e funcionalidades versáteis para a conjugação do ligante. Essas propriedades exclusivas posicionam os CDs como um divisor de águas no campo de biossensing.

“Este chamado sensor funcionalizado (sensor FUNC), onde os CDs são funcionalizados, ou seja, ligados covalentemente com a sonda supera claramente a abordagem mais tradicional do sensor não funcionalizado (sensor não funcão), que é uma simples mistura de CDS, sonda e EB”, explica o pesquisador de doutorado.

Em ambos os sensores, a presença de DNA alvo, hibridizando com a sonda, aumentou a fluorescência de EB, enquanto a fluorescência de Cd mudou ligeiramente devido à transferência de elétrons, permitindo a detecção ratiométrica e foi ultrassom.

“O sensor não funcou mostrou uma menor sensibilidade com o DNA alvo e não foi eficaz com amostras de RNA enterovirais reais, enquanto o sensor Func mostrou uma sensibilidade mais alta com o DNA e o RNA viral actual, exibindo seletividade claramente melhorada”, comenta o pesquisador pós-doutorado Abhishek Pathak. Ele trabalhou mais cedo como pesquisador de pós -doutorado na Universidade de Jyväskylä.

O desempenho superior do sensor FUNC é atribuído à transferência de carga aprimorada devido à funcionalização covalente.

“Nosso estudo de prova de princípio destaca a importância da imobilização covalente da sonda para melhorar transferência de elétrons entre CDS e EB e, assim, o desempenho aprimorado e demonstra a adequação do sensor FUNC para aplicações práticas em detecção rápida, em tempo actual e precisa do RNA viral “, diz o professor de biologia celular e molecular Varpu Marjomäki, da Universidade de Jyväskylä.

Em specific, a pesquisa mostra que o sensor Func pode detectar a liberação de RNA enteroviral do capsídeo em tempo actual in vitro. “Isso significa que o sensor func pode ser usado como uma nova plataforma de detecção de RNA viral que oferece uma possibilidade muito necessária para detectar em tempo actual Aparência viral do RNA durante a infecção “, diz Marjomäki.

Para pesquisas mais seguras

Esse trabalho pioneiro da equipe de pesquisa não apenas demonstra um novo método para detectar o RNA viral, mas também lança luz sobre os mecanismos de transferência de carga entre fluoróforos. Com base nesse sucesso, a equipe de pesquisa agora está trabalhando para tornar o sistema mais robusto, substituindo o brometo de etidium potencialmente perigoso pelo corante por corantes biocompatíveis muito mais seguros e menos citotóxicos.

“Esse aprimoramento melhorará ainda mais a segurança e a eficácia da detecção de RNA viral in vivo”, diz Pathak.