Saludos a todos en Steemit, en especial a mí estimada comunidad de STEM-español. Como bien saben en estos momentos estoy realizando mi trabajo de investigación para optar al titulo de Licenciada en Química en la Universidad del Zulia y en esta oportunidad tengo el agrado de mostrarles algunos resultados preliminares que he obtenido hasta ahora.
INTRODUCCIÓN
Los puntos de carbono, son nano-materiales semiconductores los cuales como una propiedad interesante presentan confinamiento cuántico en las tres direcciones del espacio, debido a que los electrones están restringidos a moverse en regiones muy pequeñas, menos de 10 nm. Las nanopartículas fluorescentes han atraído cada vez más atención en campos muy importantes de investigación debido a sus prometedoras aplicaciones que cubren la bio-nanotecnología a electroóptica.
Desafortunadamente, los puntos cuánticos tradicionales son comúnmente sintetizados a partir de metales tóxicos pesados (como por ejemplo, cadmio y plomo), lo que limita su uso generalizado en aplicaciones biológicas in vivo debido a los posibles riesgos ambientales y problemas de toxicidad a largo plazo. Estas preocupaciones han impedido un uso mucho más amplio en fines biológicos, especialmente in vivo, por lo cual la tarea de identificar nanopartículas no toxicas sustitutas se ha convertido en un foco de este campo. En tal sentido en este trabajo de investigación se plantea como objetivo principal la síntesis de nano-partículas fluorescentes eco-amigables con el medio ambiente y de baja toxicidad para sus posibles aplicaciones biológicas a partir de glucosa como precursor.
Figura 1. Formación de los puntos de carbono a partir de glucosa cmo precursor. Fuente: Elaboración propia.
Como parte de los objetivos que nos hemos planteado para este trabajo de investigación se encuentra la evaluación de la interacción entre los puntos de carbono sintetizados dentro del laboratorio con nematodos entomopatogenos.
Los nematodos entomopatógenos son organismos biológicos de escala microscópica, estos miden menos de 1 mm y se encuentran generalmente en el suelo, donde infectan insectos plaga como mosquitos, langostas, entre otros.
Nuestros grupo de trabajo se ha tomado la tarea de evaluar esta interacción empleando este tipo de nematodos porque lo que buscamos es aplicar estos puntos de carbono como posibles biosensores o biomarcadores, y los nematodos al ser mocroorganismos invasivos que son capaces de infectar diferentes plagas al ser impregnados con estos nanomateriales nos ayudan a detectar cualquier irregularidad que se encuentre en la especie en la cual se encuentra.
EVALUACIÓN DE LA INTERACCIÓN DE LOS PUNTOS DE CARBONO CON NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS.
La evaluación biológica de los puntos de carbono se realizó empleando una población de nematodos entomopatogenos de la especie heterorhabditis, esta población fue sometida a un ambiente rico de los puntos de carbono sintetizados. La concentración de los PCC en el entorno de los microorganismos fue de 10%, para poder observar el efecto que esto pueda generar sobre los individuos. El seguimiento de la interacción entre el microrganismo y los puntos de carbono fue realizado mediante la observación diaria (por 72horas) empleando un microscopio de episfluorescencia.
RESULTADOS
La figura 3 reporta las imágenes correspondientes al estudio de interacción de una de las muestras con un nematodo entomopatogeno durante un periodo de 72 horas.
Figura 3. Nematodos entomopatogenos impregnados con los PCC sintetizados a una concentración del 10% a 0,7, 1, 1,7 y 2s de exposición a la luz respectivamente. Fuente: elaboración propia.
Las imágenes muestran que durante este periodo no hay mortalidad de la población de nematodos, además de esto en la figura 3a y 3b se aprecia claramente la fluorescencia del esófago, mientras que la figura 3c muestra una coloración solo en ciertas zonas, esto se debe a la interacción entre el punto cuántico con partes especificas del nematodo con la que este es más afín por ultimo en la figura 4 podemos apreciar como el nematodo está totalmente invadido por los PCC, en este caso el microorganismo se encontraba muerto debido a que en esta oportunidad la concentración de la muestra del punto de carbono utilizada fue del 50%.
Figura 4. Nematodo entomopatogeno impregnado con una solución del punto de carbono al 50%. Fuente. elaboración propia.
Espero que les haya gustado parte del avance de mi trabajo de investigación, hasta otra oportunidad. Saludos.
Referencias bibliográficas
1. X. He, L. Tan, X. Wu, C. Yan, D. Chen, X. Meng y F. Tang, «Electrospun quantum dots/polymer composite porous fibers for turn-on fluorescent detection of lactate dehydrogenase,» Journal of Materials Chemistry, vol. 22, nº 35, pp. 18471 - 18478, 2012.
2. J. Li y J.-J. Zhu, «Quantum dots for fluorescent biosensing and bio-imaging applications,» Analyst, vol. 138, pp. 2506 - 2515, 2013.