SÍNTESIS, CARACTERIZACIÓN Y APLICACIONES DE DOTS DE CARBONO EN SISTEMAS BIOLÓGICOS
Resumen
Los dots de carbono (CDs) son básicamente nanopartículas amorfas fluorescentes, pequeñas, que resultan muy atractivas debido a la relativa simplicidad de su síntesis a partir de precursores abundantes, baratos y menos tóxicos y contaminantes que los que se utilizan en las síntesis de otros nanomateriales. Otra ventaja, con respecto a indicadores fluorescentes de amplio uso, es su estabilidad fotoquímica (photobleaching) permitiendo observar una misma muestra repetidas veces.
Un tipo de aplicación directa es la utilización de CDs para inmunodiagnóstico. Seleccionando síntesis adecuadas es posible unir químicamente biomoléculas de reconocimiento (anticuerpos, aptámeros) que detectarán específicamente al antígeno buscado. De este modo es posible realizar el reconocimiento y diferenciación de células sanas, infectadas, de tejidos normales y tumorales, etc. por microscopía óptica de fluorescencia (inmunofluorescencia) con la ventaja de que las muestras fijadas pueden observarse repetidas veces sin modificar la señal, facilitando por ejemplo, las interconsultas entre equipos de salud.
Otro ejemplo de aplicación directa es la utilización de CDs de emisión múltiple como sondas ratiométricas. Algunas síntesis de CDs presentan la característica de generar más de una banda de fluorescencia bien diferenciables. Cada banda presenta una respuesta independiente respecto a un fenómeno a analizar (un analito o una propiedad física). Esto trae la ventaja de poder realizar medidas cuantitativas relativas entre bandas, lo que independiza a la medida de factores como efectos indeseados referidos a la concentración de la sonda, variabilidad en la excitación o en la emisión.
Finalmente, otro ejemplo es la utilización de estas nanopartículas como sensores de cambios de distancia por transferencia de energía (FRET) a través de bicapas lipídicas. Es sabido que las células poseen un potencial de membrana que sufre cambios de despolarización y repolarización. Por medio del uso de CDs ubicados dentro de la bicapa lipídica y fluoróforos de lado externo de la misma, se puede generar FRET entre donor y aceptor a través de las subregiones. Por lo tanto, los cambios en el potencial de membrana, al generar cambios en la distancia entre las entidades donora y aceptora, pueden ser medidos como cambios en la transferencia de energía.
En resumen, las posibilidades de aplicaciones de los CDs en sistemas biológicos parecen ilimitadas y tienen la ventaja de no requerir la utilización de materiales tóxicos, escasos, ni caros.
