NanoHíbridos – Conjugación de anticuerpos para nanopartículas de oro
Las sondas de nanopartículas de oro conjugadas con anticuerpos permiten el estudio y la visualización de los procesos celulares y moleculares in vitro e in vivo; una herramienta fundamental tanto para los investigadores de ciencias básicas como para los clínicos.
Muchos investigadores dedican un tiempo y una energía excesivos a sintetizar estos conjugados por sí mismos, con distintos grados de éxito y resultados inconsistentes. La mayoría descubre que, al realizar las conjugaciones por su cuenta, sufren de una adhesión inconsistente del anticuerpo a la partícula y de una eficiencia de etiquetado celular no reproducible.
Resolver el primer problema de la fijación inconsistente del anticuerpo a la partícula requiere tanto:
(1) la creación de un enlace estable entre la partícula y el anticuerpo y
(2) la caracterización adecuada de la fijación del anticuerpo.
Para crear un enlace estable, los anticuerpos deben estar unidos covalentemente a la superficie. El esquema siguiente muestra varios métodos diferentes de conjugación de anticuerpos.
El método de adsorción física es el menos estable. Se basa en la afinidad de ciertos grupos funcionales de las proteínas, como las aminas y los tioles, para ser atraídos mediante interacciones no covalentes a la superficie de la partícula. En un entorno in vivo, o incluso en medios celulares, los anticuerpos que se adsorben físicamente pueden ser fácilmente desplazados.
Por ello, el método de conjugación covalente es el régimen más utilizado. Proporciona una unión estable entre la nanopartícula de oro y el anticuerpo y pueden emplearse varias químicas diferentes, como la N-hidroxisuccinimida (NHS) acoplada a la 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC). Sin embargo, aunque este método produce una unión estable, todavía debe caracterizarse.
Conjugación direccional para una mejor eficacia
La caracterización de las nanopartículas de oro conjugadas con anticuerpos suele implicar la estimación de la relación anticuerpo-partícula mediante la comparación de las mediciones de fluorescencia de las partículas conjugadas con anticuerpos marcados con fluoróforos con estándares de anticuerpos conocidos marcados con fluoróforos. La medición en sí misma puede ser complicada por el apagado del fluoróforo en la superficie de la nanopartícula metálica. Además, los investigadores también deben preparar el anticuerpo conjugado con fluoróforo y sus estándares.
Los nanohíbridos pueden emplear un método de conjugación direccional que alivia muchos de estos problemas.
Para permitir la unión direccional, un extremo de una molécula reticuladora heterobifuncional se une a la región Fc del anticuerpo. El otro extremo del enlazador se une directamente a la superficie de la nanopartícula de oro, proporcionando un enlace direccional entre el anticuerpo y la partícula. Con este método se consigue una unión estable entre la partícula y el anticuerpo, dejando la región variable (Fv), o sitio de interacción con el antígeno, estéricamente libre y disponible para la unión.
La naturaleza direccional de la unión hace que la caracterización de la relación anticuerpo-partícula sea más consistente y también mejora la eficiencia del marcaje celular y la orientación molecular. La eficacia del marcaje puede incrementarse entre 7 y 10 veces utilizando un método de unión direccional frente a uno no direccional. El uso de nanopartículas de oro conjugadas direccionalmente puede suponer un importante ahorro de costes, mejorar la productividad y acelerar los descubrimientos científicos.
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