Revista internacional de investigación cardiovascular

Biosensor electroquímico para la detección de interleucina-10 en plasma humano real de pacientes: aplicación biomédica en insuficiencia cardíaca

Abdoullatif Baraket, Michael Lee, Nadia Zine, Raffaele Caruso, Maria Giovanna Trivella y Abdelhamid Errachid

En el presente estudio, hemos analizado el efecto del plasma humano real para la detección del biomarcador de citocinas; interleucina-10 (IL-10) utilizando un biosensor basado en espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). La IL-10 es uno de los muchos antígenos que se secretan en etapas agudas de inflamación después de la implantación de un dispositivo asistido por ventrículo izquierdo (LVAD) para pacientes que sufren insuficiencia cardíaca (IC). Para este interés, se desarrolló un biosensor con el fin de aumentar la sensibilidad de detección en un medio complejo y en presencia de otras interferencias: interleucina-6 (IL-6) e interleucina-1 (IL-1) que también se secretan después de la implantación del LVAD. Los anticuerpos monoclonales anti-IL-10 humana (anti-IL-10 mAb) se inmovilizaron sobre microelectrodos de oro a través de la funcionalización con monocapas autoensambladas (SAM) de ácido 16-mercaptohexadecanoico b(MHDA) seguido de química de carbodiimida. Se aplicó voltametría cíclica (CV) durante el proceso de funcionalización de microelectrodos para caracterizar las propiedades de la superficie de microelectrodos de oro. Se realizó un análisis EIS para estudiar el efecto del plasma humano y para la detección de citocinas. El biosensor fue altamente selectivo y sensible hacia las citocinas correspondientes IL-10. Estos se detectaron en muestras de plasma humano real diluidas 1000 veces, mediante EIS: antes de la implantación del LVAD, después de 24 horas y después de 72 horas de la implantación del LVAD a 16,9 ± 1,5 pg/ml, 62,4 ± 2,6 pg/ml y 37,6 ± 6,2 pg/ml, respectivamente. La IL-10 también se detectó mediante ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) utilizando las mismas muestras de plasma durante los mismos períodos de implantación del LVAD a 11,3 pg/ml, 57,2 pg/ml y 34,0 pg/ml, respectivamente. El presente biosensor electroquímico es muy prometedor para una técnica alternativa, rápida, de bajo costo y sensible para la detección de citocinas que podría estar al lado de la cama del paciente utilizando pruebas en el punto de atención (POCT). Esto puede proporcionar información cuantitativa rápida a los médicos y clínicos para predecir los primeros signos de inflamación después de la implantación del LVAD.