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Title: Evaluación del Aptámero Diseñado “in silico” para la Detección Electroquímica de Escherichia coli O157:H7 en Matrices Acuosas
Authors: León Sánchez, Wendy Rocío
metadata.dc.contributor.advisor: Ropero Vega, José Luis
Valdivieso Quintero, Wilfredo
Flórez Castillo, Johanna-Marcela
Keywords: Escherichia coli
Biosensor
Aptámeros
Sensibilidad
Selectividad
Escherichia coli O15:H7
Aptamers
Sensitivity
Selectivity
Issue Date: 17-Dec-2020
Publisher: Bucaramanga : Universidad de Santander, 2020
Abstract: Escherichia coli enterohemorrágica (O157:H7) es un microorganismo Gram negativo y uno de los patógenos más importantes para el ser humano. Su principal mecanismo de patogenicidad es la expresión de la toxina shiga, ya que ocasiona graves daños al epitelio intestinal. Actualmente existen diversos mecanismos para la detección de este microorganismo; entre ellos está la filtración por membrana y la cuantificación molecular. Sin embargo, cada una de estas técnicas tiene limitaciones como el tiempo que se requiere para obtener algún resultado, la capacitación que del personal y los altos costos del equipamiento. Por lo anterior surge la necesidad de nuevos métodos que permitan la detección rápida y sensible de este microorganismo. Por lo cual, en este trabajo se desarrolló de un aptasensor electroquímico cuya molécula de reconocimiento consiste en un aptámero diseñado “in silico” que permite la detección de Escherichia coli en matrices acuosas. Para esto se realizó una revisión bibliográfica sobre artículos científicos, que trataran de aptasensores diseñados para la detección de Escherichia coli y a partir de ellos se construyó una base de datos con la información más importante de cada uno. Todos estos datos se analizaron y a partir de las mejores secuencias se inició la construcción, agregando fragmentos necesarios para que fuera un aptámero “in silico” completamente funcional. El aptámero diseñado fue inmovilizado sobre electrodos serigrafiados modificados con nanopartículas de oro y la detección electroquímica se realizó a través de EIS (Espectroscopía de impedancia electroquímica), CV (Voltametría cíclica) y SWV (Voltametría de onda cuadrada). De los cuales se obtuvo que los electrodos que mostraron mejor comportamiento fueron el 1 y 2 por lo que se podría concluir que la electrodeposición de oro a +0.05mV beneficia la detección de Escherichia coli O157:H7, además es importante mencionar que el método “in silico” puede ser una gran alternativa para diseñar y obtener aptámeros.
Enterohemorrhagic Escherichia coli (O157: H7) is one of the most important human pathogens. Its main pathogenicity mechanism is the expression of shiga toxin, since it causes serious damage to the intestinal epithelium and produces hemolytic uremic syndrome. Currently there're various mechanisms for the detection of this microorganism in aqueous matrices; among them are membrane filtration and molecular quantification. However, each of these techniques has limitations such as the time required to obtain a result, the training required by the personnel and the high costs of the equipment. Therefore, arises the need to design new methods that allow the rapid and sensitive detection of this microorganism. In this work, an electrochemical aptasensor was developed, whose recognition molecule consists of an “in silico” designed aptamer that allows the detection of E. coli in aqueous matrices. For this, a bibliographic review was carried out on scientific articles, which dealt with aptasensors designed for the detection of E. coli and from them, a database was built with the most important information of each one, such as the type of biosensor, the dissociation constant, the complete sequence that made up the aptamer. All these data were analyzed and from the best sequences the construction began, adding fragments necessary to make it a fully functional “in silico” aptamer. The designed aptamer was immobilized on silkscreened electrodes modified with gold nanoparticles and electrochemical detection was carried out through EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy), CV (Cyclic Voltammetry) and SWV (Square Wave Voltammetry). It was found that the electrodes that showed the best behavior were 1 and 2, so it could be concluded that the electrodeposition of gold at + 0.05mV benefits the detection of E. coli O157: H7. In addition, it's important to mention that the “in silico” method can be a great alternative to design and obtain aptamers.
Description: Digital
URI: https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/5527
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