Sistema Acuoso de Dos Fases
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
Descripción de las aplicaciones a futuro del sistema acuoso de dos fases y el análisis de las pruebas
de flujo lateral.
Jorge Ramos, Nasser Saca y Alfonso Romo
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Sistema Acuoso de Dos Fases.
• Aqueous Two-Phases System, ATPS.
• Separación y purificación de moléculas biológicas y partículas. (Hatti-Kaul, 2000)
Akama, et al. 1999
¿Qué?
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Es reconocido como una técnica altamente eficiente de separación (Zaslavsky, 1995), gracias a su simplicidad, biocompatibilidad y factibilidad de escalamiento. (Hatti-Kaul, 2000)
• Este sistema se forma al mezclar dos sustancias solubles en agua, pero que al llegar a una concentración se vuelven inmiscibles entre sí. (Benavides y Rito-Palomares, 2008)
¿Qué?
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Existen dos maneras de crear un ATPS.– Mezclar dos polímeros
diferentes en agua.– Mezclar un polímero y una sal
en agua.
• El agua se encuentra en ambas fases.– Un polímero predomina en la
fase superior.– El otro polímero o Sal
predomina en la fase inferior.
¿Cómo?
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Para determinar las concentraciones del sistema completo y de las dos fases se utiliza un diagrama de Fases
¿Cómo?
Fisher, 1981
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Al agregarse una mezcla de sustancias, la molécula deseada se concentrará en una fase.
¿Para qué?
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• El mecanismo que rige la separación en ATPS es desconocido.
• El procedimiento para determinar la manera de hacer un ATPS es a base de Prueba y Error.
¿Por qué?
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Existen dos sugerencias:1. Es resultado de las interacciones de atracción entre la
molécula y los polímeros2. Diferencias de Interacciones entre la molécula y el medio
de las fases, no los polímeros.
¿Por qué?
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Técnica altamente eficiente en la separación y purificación de materiales biológicos.
• “Con un poco de suerte, puede separarse esencialmente todo” (Zaslavsky, 1995).
Entonces…
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Técnica• Simplicidad • Productos biológicos• Alternativa a procesos tradicionales• ATP determina hidrofibicidad relativa (Chu, 2000)
Separación de a.a. y péptidos
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
Separación de membrana plasmática (PM) en plantas
La PM solo constituye del 5 al 10% del total de membranas de la célula, hay una enorme demanda en el procedimiento para aislamiento de la PM pura. (Larsson, 2000)
http://biologia1bch.blogspot.mx/2011/10/la-pared-celularsin-terminar.html
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Tamaño DE VIRUS• Ser requiere cantidades mínimas• Sistema sencillo, ESCALABLE
efectivo y BARATO (Hammar, 2000)
Purificación de virus
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COSTOS
Recuperación de proteínas y componentes de fase
• interés económico (Johansson, 2000)
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases …
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Método de detección de moléculas.
• Facilidad de uso, rapidez de resultado, mínima energía, y poco equipo de laboratorio.
Prueba de Inmunoensayo de flujo lateral
Mainet-González, et al. 2004
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Requiere de una cantidad mínima de concentración de la molécula.
Prueba de Inmunoensayo de flujo lateral
Mashayekhi, et al. 2012
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Pruebas en el Point of Care POC.• En el 2003 la industria de las pruebas de diagnostico
POC se estimaba en 11.3 millones.
Prueba de Inmunoensayo de flujo lateral
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Creemos que desarrollar una técnica para mejorar las pruebas de inmunoensayo puede ser posible a través del ATPS.
• ATPS tiene una infinita variedad de aplicaciones en separación de moléculas biologicas.
• Es altamente recomendado investigar este tipo de sistema debido a que presenta muchas ventajas
Propuesta
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
• Sistema Acuoso de dos fases: Barato, efectivo y escalable.
• No se entiende en su totalidad. Conocimiento empírico.• Recuperación y purificación de moléculas biológicas.• Pruebas en el Point Of Care tienen un futuro muy
prometedor. Y ATPS puede tomar parte de ello.
Para Finalizar…
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
Muchas Gracias Por Su Atención
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Aplicaciones del Sistema Acuoso de Dos fases
Para Saber más…
• Benavides, J., & Rito-Palomares, M. (2008). Aplicación genérica de sistemas de dos fases acuosas polietilénglicol-sal para el desarrollo de procesos de recuperación primaria de compuestos biológicos. Revista Mexicana de Ingeniería Química, 99-111.
• Cortés Burgos, M. P. (2008). Predicción del coeficiente de partición de proteínas en sistemas de dos fases acuosas a través de la caracterización bioinformática de su superficie. Disponible en: Cybertesis. Recuperado de
http://www.cybertesis.cl/tesis/uchile/2008/cortes_mb/sources/cortes_mb.pdf• Grupo de Desarrollo Regional del Tecnológico de Monterrey (2009). Las megatendencias sociales
actuales y su impacto en la identificación de oportunidades estratégicas de negocios. México: ITESM. ISBN: 978-607-501-001-4
• Hatti-Kaul, R. (2000). Aqueous two-phase systems, methods and protocols. Humana Press.• Mashayekhi, F., Le, A. M., Nafisi, P. M., Wu, B. M., & Kamei, D. T. (2012). Enhancing the lateral-
flow immunoassay for detection of proteins using an aqueous two-phase micellar system. Anal Bioanal Chem, 404, 2057-2066. doi: 10.1007
• Zaslasvsky, B.Y. (1995) Aqueous two-phase partitioning : physical chemistry and bioanalytical applications. M.Dekker: New York.