Mecanismo de detecção para detecção de amplas faixas de EEs usando o receptor α de estrogênio humano (hERα) como o elemento de reconhecimento biológico. Em resumo, uma grade de Bragg de fibra inclinada revestida de ouro excita a ressonância de plasmon de superfície (SPR) que permite o monitoramento ultrassensível das alterações do índice de refração na superfície da fibra. Os estrogênios ambientais nas amostras competem o hERα com o E 2 –Conjugados STV. O senor de fibra é amarrado com as moléculas de destiobiotina (DTB) e o E não ligado 2 –Conjugados STV são capturados por meio da interação de afinidade STV – DTB, que induz a mudança do comprimento de onda do espectro SPR (de preto para vermelho). Este método oferece detecção in situ de estrogênios ambientais com alta sensibilidade e especificidade. Crédito:Lanhua Liu, Xuejun Zhang, Qian Zhu, Kaiwei Li, Yun Lu, Xiaohong Zhou e Tuan Guo
O aparente aumento de cânceres induzidos por hormônios e distúrbios do trato reprodutivo levou a uma demanda crescente por novas tecnologias capazes de detectar disruptores endócrinos em nanogramas por litro. Cientistas na China inventaram um biossensor de fibra óptica ultracompacto exibindo pentes espectrais plasmônicos superfinos e aprimorado por bioamplificação induzida por conjugado, que mostrou o limite de detecção até 1,5 ng l -1 concentração equivalente de estradiol. A técnica tem potencial para revolucionar o monitoramento ambiental e de saúde.
O desenvolvimento de técnicas de detecção avançadas e poderosas para caracterizar o maior número possível de desreguladores endócrinos com ultra-sensibilidade no ambiente ainda é um desafio, por mais exigente que seja. Estrogênios ambientais (EEs), como disruptores endócrinos típicos, foram listadas como uma das questões ambientais globais a serem tratadas por meio da colaboração internacional das Nações Unidas. Eles são compostos estruturalmente diversos que podem interagir com os receptores de estrogênio nuclear e representam riscos significativos para a saúde ecológica e humana.
Em um novo artigo publicado em Ciência leve e aplicação , uma equipe de fotônicos e cientistas ambientais, liderado pelo Prof. Tuan Guo da Jinan University e o Dr. Xiaohong Zhou da Tsinghua University, desenvolveu uma plataforma de biossensor de fibra óptica plasmônica simples de implementar para detecção ultrassensível de desreguladores endócrinos estrogênicos. A plataforma é baseada em uma grade de Bragg de fibra revestida de ouro altamente inclinada, que excita pentes espectrais de modo de cladeamento estreito de alta densidade que se sobrepõem à absorção mais ampla do plasmon de superfície para interrogatório de alta precisão, portanto, permitindo o monitoramento ultrassensível das alterações do índice de refração na superfície da fibra. Através do uso de receptores de estrogênio como modelo, eles projetam um conjugado estradiol-estreptavidina com a ajuda da dinâmica molecular, converter o reconhecimento específico de estrogênios ambientais pelo receptor de estrogênio em bioensaio de afinidade baseado em superfície para proteínas. A plataforma ultrassensível com abordagem de biossensor de amplificação induzida por conjugado permite a detecção subsequente para EEs até 1,5 ng l -1 concentração equivalente de estradiol. É o limite de detecção mais baixo para qualquer detecção baseada em receptores de estrogênio relatada até o momento.
Além disso, o tamanho compacto, forma flexível, e a capacidade de operação remota do biossensor plasmônico em fibra abre o caminho para a detecção de outros desreguladores endócrinos com ultra-alta sensibilidade e em vários espaços de difícil acesso, assim, tendo o potencial de revolucionar o meio ambiente e o monitoramento da saúde. Por exemplo, o biossensor é capaz de realizar a detecção contínua em campo de desreguladores endócrinos, atender à demanda altamente desejada pelo monitoramento oportuno da situação ambiental. Ao integrar esse biossensor de fibra com uma agulha hipodérmica, por outro lado, permitiria medições semelhantes, como análise portátil no local e em campo no monitoramento de saúde, mesmo in vivo.
