Biogratings: nanoestructuras de biomoléculas para análisis químico mediante difracción de luz

Abstract

[ES] La química analítica es una ciencia dinámica que integra multitud de disciplinas. Desde hace algún tiempo, parte del progreso de la química analítica es fruto de la convergencia entre diferentes campos. Entre otros, el uso de biomacromoléculas con fines analíticos proporciona una selectividad excelente, y la implementación de nanomateriales permite utilizar fenómenos fotónicos de transducción que favorecen el desarrollo de biosensores. 1,2 En los últimos años parte de las actividades de nuestro grupo de investigación se enmarcan en este contexto.3¿6 En particular, esta comunicación se centra en una estrategia especialmente interesante que hemos denominado con el término biogratings. Llamamos biograting a una capa de biomacromoléculas (proteínas, ácidos nucleicos, etc.) inmovilizadas sobre una superficie sólida y estructurada según un patrón periódico diseñado para difractar la luz incidente. En otras palabras, son nanoestructuras difractivas de biomoléculas sobre sustratos sólidos. La Figura 1 muestra una configuración típica de biograting constituido por un patrón de líneas de proteínas inmovilizadas (strips) y líneas vacías (gaps) dispuestas de forma periódica. El interés analítico de estas nanoestructuras reside en que son capaces de aprovechar la difracción de la luz para transformar interacciones biorreceptoranalito en señales ópticas fácilmente medibles. Entre otras capacidades que se discutirán a continuación, cabe destacar el poder realizar ensayos de biorreconocimiento sin marcaje y a tiempo real, para el análisis directo de muestras complejas. Esta comunicación expone las características de los biogratings y los aspectos clave en su desarrollo: fabricación, estrategias de transducción posibles, y su aplicación en biosensado.