Desarrollo de microinmunoensayos para la determinación de endotoxinas

Abstract

[ES] En la industria agroalimentaria el análisis microbiológico es una actividad necesaria para poder comercializar productos sin riesgo para la salud del consumidor. Algunos microorganismos son capaces de provocar enfermedades muy graves que pueden causar la muerte. La septicemia o sepsis es una de estas enfermedades caracterizada por una respuesta inflamatoria sistémica del organismo ante una infección. En España afecta a unas 50.000 personas cada año, de las que mueren 17.000. En el mundo, ocho millones de pacientes mueren cada año. Las bacterias gramnegativas son, entre otros agentes, los principales responsables de la sepsis a causa de unas estructuras moleculares complejas situadas en su membrana externa conocidas como lipopolisacáridos o endotoxinas. La septicemia se combate con antibióticos como la polimixina B, sin embargo es vital disponer de herramientas analíticas sensibles para reducir la tasa de mortalidad, ya que contar con un diagnóstico rápido es imprescindible dentro del protocolo de actuación para el tratamiento de la sepsis. En este trabajo se desarrolla un sistema analítico basado en microinmunoensayos de bajo coste, rápido, portátil y sensible para la determinación de endotoxinas. Los microinmunoensayos se basan en el reconocimiento molecular específico entre la polimixina B y endotoxinas tipo lipopolisacáridos (LPS). El ensayo se ha desarrollado en formato de micromatriz sobre un disco compacto, utilizando LPS de Escherichia coli O26 como sistema modelo y un lector/grabador de discos como detector. La aproximación analítica permite 20 microinmunoensayos simultáneos para la detección de lipopolisacáridos en un tiempo inferior a 70 minutos alcanzando un límite de detección de 1,4 µg/L.

[EN] In the food industry the microbiological analysis is needed to market products without risk to consumer health activity. Some microorganisms are capable of causing serious disease that can cause death. Septicaemia is one of these diseases characterized by a systemic inflammatory response of the body to an infection. In Spain it affects about 50.000 people each year, of which 17.000 die. Worldwide, eight million patients passed away each year. Gram-negative bacteria are include other agents primarily responsible for sepsis because of complex molecular structures in their outer membrane known as lipopolysaccharides or endotoxins. Sepsis is treated with antibiotics such as polymyxin B, however it is important to have sensitive analytical tools to reduce the mortality rate, as have a rapid diagnosis is essential in the protocol for the treatment of sepsis. In this work, microimmunoassays an analytical system based low cost, fast, portable and sensitive for the determination of endotoxins is developed. The microimmunoassay is based on specific molecular recognition between polymyxin B and endotoxin lipopolysaccharides type (LPS). The test was developed in microarray format on a compact disc, using Escherichia coli O26 LPS as a model system and a reader/writer drives as detector. The microarray-based analysis system enables to perform 20 microimmunoassays simultaneously for detecting lipopolysaccharide in less than 70 minutes time reaching a detection limit of 1,4 µg/L.