Patologías

Biosensor para la detección del virus de la mancha blanca en productos de camarones

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By Milthon Lujan

India – Desarrollan un biosensor que permite la detección del virus de la mancha blanca en productos basados en camarones.

Los científicos de Marine Biotechnology and Bioproducts Lab del VIT, del CSIR-Central Electrochemical Research Institute, y del Vellore Institute of Technology reunieron los magnetosomas con el anticuerpo VP28 en un biosensor para detectar el antígeno VP28 del virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV) en muestras de camarones.

Ellos investigaron el aspecto comercial de los magnetosomas y su rol en el desarrollo de biosensores para detectar el WSSV de una forma barata, sensible y rápida.

Virus de la mancha blanca

El virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV) representa una amenaza significativa para la industria camaronera mundial, debido a que infecta a los camarones Penaeus monodon, Litopenaeus vannamei y Marsupenaeus japonicas, y otros crustáceos.

Este virus infecta principalmente el estómago, las branquias y la epidermis cuticular de los camarones y suprime su capacidad para eliminar los radicales libres presentes en la célula, provocando estrés oxidativo y muerte.

Las exportaciones de camarones de India se ven fuertemente afectadas por la presencia de “white spot”.

Técnicas de detección

Existen varias técnicas, incluidas el ensayo de placa, el ensayo de proteínas, la reacción cuantitativa en cadena de la polimerasa (qPCR), la RT-PCR, ELISA y el far-Western blotting, para la detección del virus del síndrome de la mancha blanca.

La principal limitante de las técnicas es que solo se pueden realizar en laboratorio por profesionales y son laboriosas.

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Biosensores

Los biosensores incluyen una metodología simple y pueden proveer una alta especificidad y sensibilidad en el diagnóstico.

Los sensores inmunes o biosensores enzimáticos son usados para la detección de microorganismos como Escherichia coli, Salmonella, y Staphylococcus aureus, así como de pesticidas y herbicidas.

La principal debilidad de los biosensores son la falta de estabilidad y la inmovilización inadecuada de la enzima en la superficie del sensor.

Los biosensores basados en nanopartículas están ganando atención debido a su gran superficie específica, su capacidad para inmovilizar biomoléculas, catalizar reacciones electroquímicas y aumentar la transferencia de electrones entre las superficies de los electrodos y las proteínas.

Magnetosomas

Para mejorar la eficiencia y la simplicidad de los biosensores, las nanopartículas biogénicas pueden ser usadas en vez de nanopartículas sintetizadas químicamente.

Los magnetosomas son partículas de mineral de hierro magnético con un diámetro de 35-120 nm que son sintetizadas por bacterias magnetotácticas. Estas son partículas que se forman mediante la biomineralización controlada genéticamente en todas las bacterias magnetotácticas.

Las propiedades del magnetosomas han permitido el desarrollo de inmunoensayos enzimáticos de quimioluminiscencia de alta sensibilidad a través del acoplamiento químico de anticuerpos a la superficie del magnetosoma.

“Los magnetosomas a dos concentraciones diferentes (1 y 2 mg/ml) acoplados con varias concentraciones del anticuerpo VP28 (0.025-10 ng/ul) detectaron de forma efectiva el antígeno VP28 extraído de muestras de tejido” reportan los científicos.

Según los resultados del estudio, el complejo magnetosoma-anticuerpo VP28 interactuó con el virus del síndrome de la mancha blanca.

“La concentración más baja de detección del antígeno VP28 en ELISA fue 0.025 ng/ul. Sin embargo, el límite de detección del antígeno VP28 en ELISA con magnetosomas fue 75% menor que en la ELISA tradicional” reportan.

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El biosensor basado en magnetosoma descrito en el estudio es efectivo para detectar el antígeno VP28, así como el virus del síndrome de la mancha blanca en las muestras de camarones.

Con el biosensor se puede realizar un ensayo simple y rápido en 30 minutos, en contraste con los métodos establecidos, que toman de 24 a 48 horas. Asimismo, la capacidad de usar un pequeño volumen de muestra (15 ul) también reduce el costo de todo el proceso.

Referencia (acceso abierto):
Sannigrahi, S., Arumugasamy, S.K., Mathiyarasu, J. et al. Detection of white spot syndrome virus in seafood samples using a magnetosome-based impedimetric biosensor. Arch Virol (2021). https://doi.org/10.1007/s00705-021-05187-8

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