Development of a nanostructured electrochemical immunosensor applied to the early detection of invasive aspergillosis

The use of a biological marker as an adjunct for screening for invasive aspergillosis (IA) in high-risk patients is attractive, because it is noninvasive and may detect evidence of IA prior to the appearance of clinical signs and symptoms. Galactomannan (GMN) is a polysaccharide cell-wall component that is released by Aspergillus species. In the present work, an electrochemical microfluidic immunosensor for GMN detection was developed. Moreover, copper nanoparticles covered with polyvinylpyrrolidone (CuNPs-PVP) were synthesized, characterized and used in a microfluidic immunosensor based on the use of anti-GMN antibodies as a trapping agent. The concentration of trapped GMN is then electrochemically quantified by HRP-conjugated anti-GMN-antibody. HRP reacted with its enzymatic substrate in a redox process which resulted in the appearance of a current whose magnitude is directly proportional to the concentration of GMN. The immunosensor was validated by analyzing patient samples, and a good correlation with a commercial ELISA was obtained. This microfluidic immunosensor can be applied to the early diagnosis of IA.Fil: Piguillem Palacios, Sofía Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Ortega Sánchez, Francisco Gabriel. Weizmann Institute of Science; IsraelFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin

Structural analysis of Xanthan GUM-FE (III) capsules

In this work, the formation of capsules in xanthan gum and complexing solutions of Fe III is structurally evaluated. These capsules have a spheroid shape that, when dried, collapse into disc shapes. These spheroids are made up of microspheres that partially explain this collapse. The backscattered SEM image shows areas rich in Fe and others poorer in this metal, the EDX analysis confirms this. FTIR chromatograms show a clear shift at approximately 1620 cm-1 due to the formation of the xanthan gum-Fe III complex. This work also proposes a structure, theoretically demonstrated, between xanthan gum and Fe III, which can explain what the biopolymeric structure bending procedure is like due to the presence of Fe III, a model called TransbiHook.Fil: Vásquez, Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Piguillem Palacios, Sofía Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Rubio, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Diaz, Jorge Ramón Abel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Baldoni, Hector Armando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Vega, Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Masuelli, Martin Alberto. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; Argentin

Síntesis y caracterización de nanomateriales: Aplicación clínica. Nanomateriales aplicados como plataformas para la inmovilización de biomoléculas

La nanotecnología se ha desarrollado de forma dinámica como un importante campo de la investigación moderna con importantes aplicaciones en los campos biomédicos, ópticos y electrónicos. Ésta investiga el diseño, la síntesis y la manipulación de la estructura de partículas con una dimensión menor a 100 nm. Los métodos actuales de síntesis de nanomateriales incluyen a los físicos, químicos y en los últimos años a los biológicos. La nanotecnología representa una interesante alternativa económica, rápida y segura de síntesis de nanopartículas estables y de tamaños uniformes. En los últimos años, se han logrado sintetizar diferentes nanopartículas y se las ha aplicado a diferentes áreas. Las mismas funcionalizadas con biomoléculas representan un campo relevante de estudio por sus diversas e importantes aplicaciones en el campo de la medicina, agroindustria y en especial en el desarrollo de biosensores.Fil: Piguillem Palacios, Sofía Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin

Microfluidic fluorescence immunosensor using ZnONFs for invasive aspergillosis determination

Galactomannan (GM) is a polysaccharide cell-wall component released by Aspergillus species, used as a biological marker for invasive aspergillosis (IA) screening. A fluorescence microfluidic immunosensor for GM detection was developed by using ZnO nanoflowers (ZnONFs) synthesized by a wet chemical method and characterized by scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometry. The ZnONFs were covalently linked to the microfluidic channel through a silanization process with 3-aminopropyl triethoxysilane and then used as a bioaffinity nanoplatform for the immobilization of monoclonal anti-GM antibodies, which react specifically with the GM present in human serum samples.Subsequently, the GM amount that reacted was quantified by an HRP-anti-GM antibody (type sandwich immunoassay), which in the presence of H2O2 catalyzes the oxidation of 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxacine to a highly fluorescent resorufin, which was measured by a laser-induced fluorescence (LIF) detector (excitation at 561 nm and emission at 585 nm).The measured fluorescence is directly proportional to the concentration of GM present in the patient serum sample. The fluorescence method was compared with a previously published electrochemical method, and a commercial ELISA test, showing outstanding properties. This immunosensor can be applied to the IA early diagnosis since it offers several attractive advantages such as high selectivity and sensitivity.Fil: Piguillem Palacios, Sofía Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Regiart, Daniel Matias Gaston. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Bertotti, Mauro. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin

Nanostructured Platforms Integrated to Biosensors: Recent Applications in Agriculture

Recently, various nanomaterials, such as nanostructured platforms, are being used for the development of biosensors. This chapter provides a brief explanation of the classification of biosensors according to their detection methods, and then it talks about the materials that are commonly used as nanostructured platforms in the manufacturing of biosensors. The field of nanotechnology continues to be a rapidly growing and developing field, and researchers are very actively inventing and discovering new nanomaterials. In this chapter, the most used sensors in the agricultural sector are cataloged and then presented in detail. The nanomaterials selected for this purpose ranges from metallic nanoparticles, magnetic nanoparticles, different types of nanomaterials derived from carbon, silicon, nanoMOF, and quantum dots. Finally, some recent works related to the subject are detailed, which have combined fast and efficient detection methods with the incorporation of nanomaterials that improve the characteristics and improve the biosensors in search of a more sensitive, selective, low cost, and reliable determination.Fil: Piguillem Palacios, Sofía Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Hoffmann, Nicolás Pablo. Universidad de La Frontera; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Regiart, Daniel Matias Gaston. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Rubilar, Olga. Universidad de La Frontera; ChileFil: Tortella, Gonzalo. Universidad de La Frontera; ChileFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin

EGFR detection in extracellular vesicles of breast cancer patients through immunosensor based on silica-chitosan nanoplatform

In the present work, we designed a microfluidic electrochemical immunosensor with enough sensibility and precision to quantify epithermal growth factor receptor (EGFR) in plasma extracellular vesicles (EVs) of plasma from breast cancer patients. The sensor employs SiNPs coated with chitosan (SiNPs-CH) as reaction?s platform, based on the covalently immobilization of monoclonal anti-EGFR on SiNPs-CH retained in the central channel (CC) of the microfluidic device. The synthetized SiNPs-CH were characterized by UV-visible spectroscopy (UV-visible), energy dispersive spectrometry (EDS), Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) and transmission electron microscopy (TEM). EGFR was quantified by a direct sandwich immunoassay measuring through a horseradish peroxidase (HRP)-conjugated anti-EGFR. The enzymatic product (benzoquinone) was detected by reduction at -100 mV on a sputtering gold electrode. The measured current was directly proportional to the level of EGFR in human serum samples. The linear range was from 0 ng mL-1 to 50 ng mL-1. The detection limit was 1.37 pg mL-1, and the within- and between-assay coefficients of variation were below 6.25%. Finally, plasma samples from 30 early breast cancer patients and 20 healthy donor were analyzed by the novel method. EGFR levels in EVs (EVs-EGFR) were significantly higher than in the healthy control group (p = 0.002) and also, more sensitivity and specificity than normal serum markers like CEA and CA15.3 has been observed. EVs-EGFR concentration correlates with EGFR tumor status (p=0.0003) as well as it correlate with the tumor size and pathological grade. To conclude, plasma EVs are suitable for proteomic characterization of cancer disease, as long as the employed method has sufficient sensitivity, like the case of immune-electrochemical nanosensors with incremented reaction surface.Fil: Ortega, Francisco G.. University of Utrecht; Países BajosFil: Piguillem Palacios, Sofía Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Tortella, Gonzalo R.. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Química. Área de Química Analítica; ArgentinaFil: Rubilar, Olga. Universidad de La Frontera; ChileFil: Jiménez Castillo, María I.. Universidad de La Frontera; ChileFil: Lorente, José A.. Health Center Almanjayar; EspañaFil: Serrano, María J.. Centro Pfizer-genyo; EspañaFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin