Biosensor capacitivo avanzado de nanocompuesto zeolita-óxido de hierro para detección rápida de IL-3 en sepsis

Resumen

La sepsis es una condición extrema que implica una respuesta física a una infección microbiana grave y causa problemas fatales y potencialmente mortales. La sepsis se genera durante la liberación de sustancias químicas por el sistema inmunitario en el torrente sanguíneo para combatir una infección, lo que causa inflamación y conduce a una emergencia médica. Se extrajo un nanocomplejo longitudinal de zeolita y óxido de hierro de cenizas volantes de minas de carbón y se utilizó para mejorar las características de superficie del biosensor capacitivo para identificar ataques de sepsis. El anticuerpo anti-interleucina-3 (anti-IL-3) se unió a la superficie del electrodo capacitivo complejado con zeolita y óxido de hierro a través de un enlazador amina para interactuar con el biomarcador de sepsis IL-3. Los componentes morfológicos y químicos del nancomplejo se investigaron mediante análisis FESEM, FETEM y EDX. A aproximadamente 30 nm, el nanocompuesto longitudinal de zeolita y óxido de hierro ayudó a alcanzar un límite de detección de IL-3 de 3 pg/mL en la curva lineal, con un coeficiente de regresión (R²) de 0,9673 [y = 1,638x − 1,1847]. Se logró un límite de detección menor en el rango dependiente de la dosis (3-100 pg/mL) debido a la mayor cantidad de inmovilización de anticuerpos en la superficie de detección gracias a los nanomateriales y la corriente de superficie mejorada. Además, los experimentos de control con biomoléculas relevantes no mostraron cambios de capacitancia, y el IL-3 añadido en suero humano aumentó la capacitancia, indicando la detección específica y selectiva de IL-3. Este estudio identifica y cuantifica IL-3 mediante métodos potencialmente útiles y ayuda en el diagnóstico de ataques de sepsis.

Introducción

La sepsis es una condición fatal que ocurre cuando el cuerpo responde severamente a una infección [1]. Debido al ataque de sepsis, el cuerpo produce un nivel más alto de biomoléculas de señalización llamadas "citoquinas", que atraen células inmunitarias. El aumento del número de estas células secreta más citoquinas, y la tormenta de citoquinas recluta más células inmunitarias. En lugar de controlar la infección inicial, los factores inmunitarios atacan órganos y tejidos del cuerpo. Además, esta infección desencadena una reacción en cadena en todo el cuerpo y causa fallo orgánico y daño tisular [2]. En particular, la sepsis comienza en los pulmones, la piel, el tracto urinario y el tracto gastrointestinal y se propaga ampliamente a otros órganos, lo que conduce a lesiones orgánicas. Por lo tanto, es necesario detener el proceso antes para prevenir ataques a otros órganos. La identificación de sepsis en sus etapas tempranas con un biomarcador adecuado ayuda a proporcionar tratamiento rápido a los pacientes y salvar vidas. Los investigadores encontraron que el factor inflamatorio interleucina-3 (IL-3) es un predictor independiente de ataque de sepsis y muerte producido por células B activadoras de respuesta innata (IRA) tras la activación del receptor Toll-like. Además, se encontró que un nivel más alto de IL-3 se asociaba con una mayor tasa de mortalidad en pacientes con sepsis y se confirmó que IL-3 juega un papel importante en la regulación inmune y respuestas más altas a corticosteroides durante la sepsis. Esta investigación tuvo como objetivo cuantificar el nivel de IL-3 utilizando un sensor electroquímico capacitivo modificado con nanocompuesto zeolita-óxido de hierro (zeolita-hierro).

La detección de biomoléculas con biosensores depende altamente de la inmovilización de la molécula objetivo o de detección en la superficie del electrodo transductor [3]. Un mayor número de sondas de captura inmovilizadas con una orientación adecuada conduce a límites de detección de objetivo más bajos [4]. En la mayoría de los casos, la inmovilización de sondas de captura se ha realizado mediante adsorción física, interacción electrostática, enlace covalente y atrapamiento de biomoléculas con polímeros [5, 6]. Puede ser difícil lograr reproducibilidad y biocompatibilidad de biomoléculas inmovilizadas por los métodos de inmovilización anteriores. En particular, la unión de moléculas de captura más pequeñas como ARN, ADN, aptámeros y péptidos a superficies de detección es complicada [7, 8]. Varios investigadores han utilizado diferentes técnicas para una inmovilización eficiente. Recientemente, los nanomateriales han sido muy atractivos para su uso en el proceso de inmovilización biomolecular en superficies de detección [9,10,11]. Las nanopartículas de oro se han inmovilizado eficientemente en varias superficies de detección, como sustratos ELISA de poliestireno y electrodos de aluminio, y han capturado moléculas potenciales, incluyendo anticuerpos, proteínas, ADN y aptámeros. Además de la sílice, el aluminio y el grafeno son materiales comúnmente utilizados para la inmovilización de biomoléculas. Estos nanomateriales mejoran el número de moléculas de captura y proporcionan biocompatibilidad y estabilidad de las biomoléculas en superficies de detección, lo que ayuda a mejorar la estrategia de detección. Recientemente, materiales inorgánicos como zeolita, arcilla y sol-gel han atraído la atención de los investigadores para resolver estos problemas. Además, la síntesis de nanomateriales mediante enfoques más ecológicos ha sido muy alentada debido a las grandes ventajas asociadas, como no involucrar materiales peligrosos y ser menos costosos [12,13,14,15]. Además, se pueden utilizar enfoques personalizados para lograr tamaños y formas deseados de nanomateriales. El estudio actual se alineó con este enfoque y produjo un nanomaterial de zeolita combinado con hierro aislado para crear un nanocompuesto.

La zeolita es un aluminosilicato microporoso cristalino compuesto por tetraedros TO₄ y átomos de O [16]. Es un material prometedor para la inmovilización biomolecular debido a su mayor área superficial, capacidad de intercambio iónico, hidrofobicidad/hidrofilicidad controlable, y alta conductividad mecánica y térmica. Por lo tanto, varios estudios en el campo de biosensores se han establecido usando material de zeolita para el proceso de inmovilización biomolecular y alcanzaron límites de detección más bajos para desarrollar biosensores como sensores de glucosa y sensores de urea [17,18,19]. De manera similar, los nanomateriales de hierro mejoran el efecto de propiedades de intercambio catiónico y dan respuestas rápidas a cambios de corriente tras interacciones con biomoléculas. El nanocompuesto zeolita-óxido de hierro con una composición única utilizado en este estudio mejora el alto rendimiento del sensor, proporcionando además una sensibilidad mejorada debido a la mejora en la conductividad. Este estudio se centró en nanomateriales zeolita-hierro extraídos de cenizas volantes de minas de carbón y los utilizó como sustratos para electrodos capacitivos para inmovilizar la sonda de captura, que fue el anticuerpo anti-IL-3. Comparado con detecciones previas mediadas por nanomateriales de diferentes interleucinas [20,21,22], el sistema de detección actual proporciona mejoras en varias formas. Por ejemplo, su mayor idoneidad para sensores electroquímicos requiere menos pasos experimentales, y muestra idoneidad para funcionalización química de superficie y alta capacidad anti-incrustación.

Un biosensor capacitivo es un sensor electroquímico creado al registrar la atracción entre la sonda y el objetivo interactuando en la superficie del electrodo. Un biosensor capacitivo ayuda a medir cambios en la capa dieléctrica en la interfaz del electrodo cuando una biomolécula objetivo se une con la sonda inmovilizada en la superficie de detección [23]. La capacitancia entre el electrodo y el electrolito se describe por C = (2nε₀εA)/d, donde ε: constante dieléctrica, A: área superficial de la placa, ε₀: permitividad del espacio libre, n: número de dedos repetitivos, y d: espesor de la capa aislante [24, 25]. Un biosensor capacitivo no farádico ayuda a evitar la desnaturalización de proteínas causada por metalización y mejora la interacción de unión de objetivo y sonda [26, 27]. Varios estudios han utilizado biosensores capacitivos para identificar varias moléculas objetivo, incluyendo nucleótidos, metales pesados, proteínas y moléculas orgánicas [23, 28,29,30,31]. En esta investigación, se realizó un experimento de biosensor capacitivo no farádico en una superficie de electrodo modificada con zeolita-hierro. La zeolita-hierro se unió a la superficie del electrodo capacitivo a través de (3-aminopropil)-trimetoxisilano como enlazador amina, y luego el anti-IL-3 se unió a la superficie a través de la atracción entre la superficie amina y el grupo carboxílico (COOH) del anticuerpo. Un electrodo modificado con anticuerpo anti-IL-3 se utilizó para cuantificar IL-3 y diagnosticar ataques de sepsis.

Materiales y Métodos

Apparatus y Reactivos

Las cenizas volantes se recibieron de una planta de energía térmica en India. Hidróxido de sodio y ácido sulfúrico se compraron de Sigma Aldrich (Missouri, EE. UU.). (3-Aminopropil)-trimetoxisilano (APTMS) se recibió de Merck (NJ, EE. UU.). Papel filtro Whatman se obtuvo de Thermo Fisher Scientific (Massachusetts, EE. UU.). IL-3 y anticuerpos anti-IL-3 se recibieron de Santa Cruz Biotechnology (Texas, EE. UU.). Microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM; Hitachi, S-4300 SE, Japón) y microscopía electrónica de transmisión de emisión de campo (FETEM; JEM-2100F, JEOL, Japón) se utilizaron para analizar el nanomaterial zeolita-hierro mediante métodos descritos previamente [32].

Síntesis de Nanomaterial Zeolita-Hierro

Los nanomateriales zeolita-hierro se sintetizaron utilizando hierro, sílice y alúmina extraídos de cenizas volantes. Los siguientes tres pasos principales estuvieron involucrados en este procedimiento: (1) separación de partículas de hierro; (2) extracción de aluminosilicato de sodio; y (3) preparación de nanopartículas zeolita-hierro por el método de síntesis sol-gel.

Separación de Hierro de Cenizas Volantes

Una alícuota de 25 g de cenizas volantes se mezcló con 500 µL de agua destilada y se agitó durante 30 min usando un agitador magnético. Las partículas de hierro adheridas al agitador magnético se separaron, y luego 1 g de las partículas separadas se mezcló con ácido sulfúrico al 25% y se agitó durante 1 h a 50 °C. Luego, la solución que contenía hierro y las partículas de hierro se separaron por papel filtro Whatman y se utilizaron como base para óxido de hierro para sintetizar el nanomaterial zeolita-hierro.

Extracción de Aluminosilicato de Sodio de Cenizas Volantes

Se utilizó el método de extracción alcalina para extraer aluminosilicato de sodio de cenizas volantes mediante el método de extracción alcalina [33]. Primero, 25 g de cenizas volantes separadas de hierro se mezclaron con 500 µL de hidróxido de sodio 2 M y se calentaron a 100 °C con agitación durante 6 h. Después de enfriar la solución, el aluminosilicato de sodio (la solución en la mezcla) se separó por papel filtro Whatman. La solución filtrada se usó como base para sintetizar una zeolita.

Nanomaterial Zeolita-Hierro Sintetizado por el Método Sol-Gel

El hierro extraído y el aluminosilicato de sodio se usaron como base para sintetizar nanomateriales zeolita-hierro por el método sol-gel. En el primer paso, un matraz que contenía 200 mL de aluminosilicato de sodio a pH 12 se colocó en una placa caliente bajo agitación. Luego, la solución se tituló con solución de hierro a pH 1 añadiendo cantidades gota a gota de solución de hierro hasta que alcanzó pH 7. A pH 7, se formó un gel blanco, y este gel se agitó continuamente durante la noche para obtener nanopartículas zeolita-hierro distribuidas uniformemente. Al día siguiente, el gel se separó por centrifugación (10,000×g durante 10 min) y luego se lavó con etanol al 25% y agua destilada. El producto final se secó a 100 °C durante 1 h para obtener un polvo consistente en nanomateriales zeolita-hierro. La superficie del nanomaterial zeolita-hierro se caracterizó por FETEM y FESEM. El análisis de rayos X dispersivos de energía (EDX) también se realizó para identificar los elementos en la zeolita-hierro.

Modificación Amina de Zeolita-Hierro y Funcionalización de la Superficie del Electrodo Capacitivo

La amina se recubrió en la superficie de la zeolita-hierro mediante el agente de acoplamiento silano APTMS. Para esto, 1 g de zeolita-hierro se mezcló con 1% KOH durante 10 min, y luego el exceso de KOH se eliminó con agua destilada. Después, la zeolita-hierro tratada con KOH se mezcló con 1% APTMS, y la mezcla se colocó en un agitador calentado durante la noche. Al día siguiente, el nanomaterial se lavó con etanol y se separó por centrifugación (10,000×g durante 10 min). Este APTMS-zeolita-hierro se unió a la superficie del electrodo capacitivo para identificar IL-3. Para esta inmovilización, APTMS-zeolita-hierro se depositó en el electrodo hidroxilado y se mantuvo a temperatura ambiente durante 3 h. La unión entre el nanocompuesto zeolita-óxido de hierro, APTMS y la superficie de detección se debió al acoplamiento silano con los grupos óxido generados. En general, el acoplamiento silano ocurre con múltiples brazos disponibles para los grupos óxido, generando enlaces entre el nanocompuesto zeolita-óxido de hierro, APTMS y la superficie de detección. Debido a estos múltiples enlaces, se forma un arreglo espacial en la superficie de detección. Después de lavar la superficie con etanol seguido de agua, se realizó un proceso de inmovilización de anticuerpo anti-IL-3 para interactuar con IL-3.

Determinación de IL-3 en la Superficie del Electrodo Capacitivo Modificado con Anti-IL-3

La superficie descrita anteriormente se formó por anclaje amina, que permite reaccionar con grupos COOH disponibles cuando el anticuerpo se une. IL-3 se identificó en una superficie de electrodo capacitivo inmovilizada con anti-IL-3. Para esto, IL-3 a 100 pg/mL se diluyó en tampón PBS y se depositó en una superficie de electrodo modificada con anticuerpo. Tras la inmovilización del anticuerpo, la superficie restante no unida se bloqueó con PEG-COOH (1 mg/ml). Ocurre una reacción similar a la de anticuerpo-APTMS cuando PEG-COOH se une. El valor de capacitancia se registró antes y después de interactuar con IL-3. Las diferencias en el valor se consideraron para la unión de IL-3 con su anticuerpo. Además, para calcular el límite de detección, IL-3 se tituló de 3 a 50 pg/mL y se depositó independientemente en las superficies modificadas con anticuerpo. El otro procedimiento experimental se realizó como se describió previamente. La diferencia en el valor de capacitancia para cada concentración de IL-3 se calculó y graficó para calcular la detección de IL-3 por el valor R². Cuando IL-3 se une a la superficie inmovilizada con anticuerpo, habrá una interacción genuina.

Bioincrustación y Determinación Selectiva de IL-3 en la Superficie del Electrodo Capacitivo Modificado con Zeolita-Hierro

Se realizó un experimento de bioincrustación bajo tres condiciones diferentes de biomoléculas, incluyendo la presencia de un anticuerpo no inmune o una proteína de control y la ausencia de anticuerpo IL-3. En el primer caso, en lugar de anticuerpo IL-3, se usó un anticuerpo no inmune; en el segundo experimento, en lugar de IL-3, se usó una proteína de control; y el último experimento se realizó sin anticuerpo IL-3. Los valores de capacitancia se compararon para la interacción específica de anticuerpo IL-3 con IL-3. Un experimento selectivo se realizó añadiendo IL-3 en una dilución 1:100 de suero humano y añadiéndolo gota a gota en una superficie de electrodo modificada con anti-IL-3. Los cambios en la capacitancia se registraron para cada concentración de IL-3 para identificar la identificación selectiva de IL-3. La reproducibilidad se confirmó repitiendo los experimentos tres veces (en triplicado) con dispositivos similares hechos del mismo lote de fabricación. La vida útil de almacenamiento y la estabilidad de la superficie inmovilizada con sonda también se determinaron.

Resultados y Discusión

La sepsis es la condición con muchas sustancias químicas liberadas en el sistema inmunitario, y desencadena una inflamación generalizada con el daño final de los órganos. La Figura 1a muestra una ilustración esquemática de la identificación de IL-3 en una superficie de electrodo capacitivo modificada con anti-IL-3 para determinar la condición asociada con sepsis. APTMS-zeolita-hierro modificada se usó para unir el anticuerpo de captura a la superficie del electrodo de detección. APTMS en la superficie de la zeolita-hierro se inmovilizó en la superficie del electrodo a través de la interacción entre la amina en el nanomaterial y los grupos OH en la superficie del electrodo. La Figura 1b confirma la integridad del electrodo de superficie en el sensor capacitivo, capturada bajo un microscopio de alta potencia. El anticuerpo se unió a la superficie a través de COOH y la amina de la zeolita-hierro. La zeolita-hierro ayuda a unir un mayor número de APTMS en el electrodo de detección, lo que ayuda a capturar más anticuerpos en la superficie del electrodo capacitivo. Varios estudios han indicado que la inmovilización de sonda de captura en la superficie de detección juega un papel crucial en la reducción del límite de detección de la molécula objetivo. En esta investigación, el nanomaterial zeolita-hierro se usó para unir anticuerpo anti-IL-3 a la superficie del electrodo de detección. La mayor inmovilización de anticuerpo anti-IL-3 con orientación adecuada ayuda a alcanzar límites de detección más bajos de IL-3.

Análisis Morfológico de Nanomaterial Zeolita-Hierro por FESEM y FETEM

La Figura 1c, d (recuadro) muestra la imagen morfológica del nanomaterial zeolita-hierro obtenida por FESEM a diferentes aumentos y el análisis elemental EDX. El nanomaterial zeolita-hierro obtenido era suave y distribuido uniformemente, con una nanoestructura longitudinal densamente apilada. El tamaño de esta nanoestructura era ~ 30 nm, y la imagen obtenida muestra que el nanocompuesto estaba arreglado con formas uniformes y distribuido bien a la distancia adecuada. La imagen FETEM también demostró una forma similar a la obtenida por FESEM para los nanocompuestos zeolita-hierro formados (Fig. 2a, b). El resultado EDX confirmó la presencia de Fe, Al, Si y O en el nanocompuesto zeolita-hierro sintetizado (Fig. 2c, d). Los porcentajes atómicos elementales principales de Si, Al, Fe y O se encontraron en 3,46, 0,78, 2,13 y 24,39%, respectivamente. Este resultado FESEM y EDX confirma la formación de nanomateriales zeolita-hierro.

Preparación del Electrodo de Detección para Determinación de IL-3

La inmovilización de anticuerpo anti-IL-3 en el biosensor capacitivo se confirmó alterando el nivel de capacitancia después de cada inmovilización biomolecular. La Figura 3a muestra los cambios de capacitancia durante el proceso de unión del anticuerpo a la superficie modificada con zeolita-hierro. Como se muestra en la Fig. 3a, la superficie del electrodo capacitivo anclada con KOH muestra un valor de capacitancia de 1,74 × 10⁰⁹ nF, y tras la adición gota a gota de APTMS-zeolita-hierro, aumentó a 2,02 × 10⁰⁹ nF. Este aumento en la capacitancia confirmó la unión de los nanomateriales al electrodo de detección. Además, al añadir anticuerpo anti-IL-3, el valor de capacitancia aumentó drásticamente a 3,42 × 10⁰⁹ nF. Este incremento mayor se notó debido a la mayor cantidad de inmovilización de anticuerpo en la zeolita-hierro modificada con APTMS. Además, los nanomateriales mostraron un arreglo adecuado con un mayor número de APTMS en la superficie del electrodo de detección, atrayendo finalmente más anticuerpos. Finalmente, se añadió PEG-COOH para fines de bloqueo, y la capacitancia se encontró aumentada a 3,64 × 10⁰⁹ nF. El sensor funciona basado en cambios en la carga superficial y, finalmente, cambios en la capacitancia. Los cambios de carga superficial varían con uniones/interacciones moleculares. Cada molécula lleva diferentes cargas e influye en la capacitancia del sensor. Por lo tanto, la diferencia en la capacitancia se consideró para las mediciones. Se notaron cambios mayores en la capacitancia debido a la mayor ocupación de anticuerpos IL-3 en la superficie del electrodo de detección (Fig. 3b). PEG-COOH ayuda a reducir la unión inespecífica de IL-3 en la superficie del electrodo de detección y elimina resultados falsos positivos. Varios estudios han demostrado que los polímeros basados en PEG en superficies de detección mejoran la biocompatibilidad, reducen la relación señal-ruido y proporcionan una orientación adecuada de biomoléculas inmovilizadas en superficies de detección, lo que conduce a un límite de detección más bajo del sensor [34,35,36,37]. Dado que la superficie APTMS atrae otras biomoléculas electrostáticamente, PEG-COOH se usó para cubrir la superficie APTMS en exceso en el nanomaterial zeolita-hierro, lo que ayuda a reducir la bioincrustación. Esta superficie modificada con anti-IL-3 se utilizó para identificar IL-3.

Determinación y Cuantificación de IL-3 en la Superficie de Anticuerpo Anti-IL-3

IL-3 se cuantificó en una superficie de electrodo capacitivo de detección modificada con anti-IL-3. Inicialmente, se probó una concentración más alta de IL-3 (100 pg/mL) en la superficie modificada con anticuerpo, y el valor de capacitancia aumentó de 3,74 × 10¹⁰ nF a 13 × 10¹⁰ nF. Este aumento confirma la interacción de IL-3 con anticuerpo anti-IL-3 (Fig. 4a). Se realizó un experimento similar con concentraciones de IL-3 de 3 a 50 pg/mL. Como se muestra en la Fig. 4b, los valores de capacitancia aumentaron a 4,56 × 10¹⁰ nF, 5,84 × 10¹⁰ nF, 6,64 × 10¹⁰ nF, 8,39 × 10¹⁰ nF y 12 × 10¹⁰ nF. Se observó que con concentraciones crecientes de IL-3, los valores de capacitancia aumentaron gradualmente (Fig. 5a). La diferencia en los valores de capacitancia se calculó y graficó en una hoja de Excel, y la detección de IL-3 se calculó como 3 pg/mL con un valor R2 de 0,9673 (Fig. 5b). Se encontró una respuesta lineal dependiente de la dosis con diferentes concentraciones de IL-3 (3-100 pg/mL) al interactuar con anti-IL-3. Sin embargo, al titular a concentraciones adicionales, las muestras se saturaron.

Bioincrustación/Anti-incrustación en el Electrodo Capacitivo Modificado con APTES-Zeolita-Hierro

La bioincrustación es el mayor problema en cualquier tipo de biosensor, lo que lleva a la identificación falsa positiva del objetivo en la superficie de detección. Los agentes de bloqueo como BSA, etanolamina y polímeros basados en PEG son moléculas comunes que reducen la bioincrustación en superficies de detección. Aquí, PEG-COOH se usó como agente de bloqueo, y el efecto de bioincrustación se confirmó en tres experimentos de control diferentes, a saber, sin anticuerpo IL-3, con anticuerpo no inmune y con proteína de control (IL-8). Como se muestra en la Fig. 6a, los tres experimentos de control no lograron aumentar el valor de capacitancia, indicando la identificación específica de IL-3 sin ninguna bioincrustación.

Adición de IL-3 en Suero Humano y Estabilidad

Diferentes concentraciones de IL-3 se añadieron en suero humano y se sometieron al mismo procedimiento experimental para identificar IL-3 en situaciones reales. Como se muestra en la Fig. 6b, el IL-3 añadido en suero humano produjo claramente valores de capacitancia aumentados con concentraciones mejoradas de IL-3. Este resultado confirma la identificación selectiva de IL-3 por el electrodo capacitivo modificado con anti-IL-3.

Considerando la reproducibilidad, la superficie de detección se comporta bien, con valores de error mínimos. La vida útil operativa de la superficie de detección fabricada con nanomaterial adherido puede prolongarse por tres meses con almacenamiento adecuado en un desecador. Sin embargo, tras unir la sonda, la superficie fue estable durante 2 semanas y tendió a perder el 19% de la estabilidad, y la pérdida de estabilidad se volvió pronunciada a partir de la 3ª semana. Para demostrar el alto rendimiento del sensor actual, se realizó un estudio de comparación con los sensores disponibles actualmente, y los resultados indican que es comparable y se comporta mejor en varios casos (Tabla 1).

Conclusión

La sepsis es potencialmente mortal, implica una reacción inmune abrumadora, es extremadamente peligrosa y afecta todo el cuerpo. Este estudio demostró la identificación de un biomarcador de sepsis (IL-3) en un electrodo capacitivo. El nanomaterial zeolita-hierro se extrajo de un electrodo capacitivo modificado con cenizas volantes de carbón para aumentar el flujo de corriente tras la unión de biomoléculas al electrodo de detección. Se realizó modificación amina para unir anticuerpo anti-IL-3 a la zeolita-hierro. La detección de IL-3 se realizó en un electrodo modificado con anticuerpo y alcanzó el límite de detección de IL-3 a 3 pg/mL. Otros experimentos de control no mostraron aumento en el valor de capacitancia, confirmando la detección específica de IL-3, y experimentos selectivos con IL-3 añadido en suero humano mostraron un claro aumento en la capacitancia. Este método experimental cuantifica niveles de IL-3 y ayuda a diagnosticar ataques de sepsis.

Disponibilidad de datos y materiales

Todos los datos están completamente disponibles sin restricción.

Abreviaturas

IL-3:

Interleucina-3

pg:

Picogramo

mL:

Mililitro

µL:

Microlitro

M:

Molar

FESEM:

Microscopio electrónico de transmisión de emisión de campo

FETEM:

Microscopio electrónico de barrido de emisión de campo

EDX:

Rayos X dispersivos de energía

IRA:

Activador de respuesta innata

COOH:

Carboxílico

DNA:

Ácido desoxirribonucleico

RNA:

Ácido ribonucleico

ELISA:

Ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas

APTMS:

(3-Aminopropil)-trimetoxisilano

KOH:

Hidróxido de potasio

PEG:

Polietilenglicol