MX2014010070A - Sensores de nariz o lengua electronica. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sensor de lengua o nariz electrónica para analizar una muestra o detectar un objetivo. El sensor comprende un sensor en cuya superficie se encuentran una pluralidad de zonas sensibles que comprenden cada una al menos un receptor, cada zona sensible puede emitir una señal medible generada por la interacción de al menos un constituyente de la muestra o de un objetivo con al menos un receptor, caracterizado porque comprende cuando menos tres zonas sensibles que difieren ente sí en términos de sus respectivas composiciones de receptor, cuando menos una de las zonas sensibles comprende una mezcla de al menos dos receptores diferentes, mientras que las otras dos zonas sensibles comprenden cada una al menos dos receptores.

Description

SENSORES DE NARIZ O LENGUA ELECTRÓNICA Campo de la invención La presente invención se refiere a un sensor útil para la fabricación de narices o lenguas electrónicas, y su uso en el análisis de muestras de fluidos, y en particular muestras liquidas o gaseosas.

Antecedentes de la invención Los sensores biológicos se pueden separar en dos familias distintas.

La primera familia incluye análisis a través de la interacción específica. Se puede citar, como ejemplo el caso de los sensores biológicos de glucosa que utilizan una enzima o sistemas multiparamétricos (múltiples zonas sensibles) del tipo de chip de ADN o proteínas que reconocen los ligandos por los enlaces específicos y selectivos (ADN/ADN o antígeno/proteína). Estos chips biológicos son ampliamente utilizados y generan información relevante por zona sensible que consta de un único receptor.

La segunda familia de sensores biológicos incluye los sistemas llamados "no específicos". En este caso, la información generada por una sola zona sensible en el receptor no es interpretable debido a que no se conocen las interacciones entre los compuestos del medio a analizar y el receptor. Además, debido a la baja especificidad de este tipo de sensor, también se pueden observar interacciones cruzadas entre diferentes receptores. Se utiliza un conjunto de receptores que generan cada uno información: toda esta información genera así un patrón similar a una huella dactilar. Para efectos de análisis, estos patrones pueden ser comparados con los de un aprendizaje previo. Esta similitud frente a los procesos utilizados por la naturaleza ha conducido a llamar a estos sensores de "nariz electrónica" en relación con el estudio de los medios gaseosos o de "lengua electrónica" para el estudio de los medios líquidos.

Estas lenguas y narices electrónicas se componen de un conjunto de zonas sensibles independientes, teniendo cada una un recubrimiento que comprende un receptor capaz de interactuar con el medio estudiado. Cada zona sensible debe estar asociada a un sistema para la cuantificación de una interacción, típicamente mediante la medición de la intensidad de una señal generada por la interacción. En todos los casos que existen en la actualidad, cada zona sensible genera información independiente de la de su vecino. Por lo tanto, una matriz de n zonas sensibles, generará n piezas independientes de información que construirán el patrón de interacción, frecuentemente representado por un histograma, el número de la zona sensible asociada con un valor de intensidad de la señal medida en esa zona.

Por lo general, estas zonas sensibles están hechas de manera que tengan afinidades o, más generalmente, propiedades fisicoquímicas variables con respecto a los medios analizados (Turner y Magan ((2004) Nature Reviews Microbiology 2: 161-166).

Más recientemente, los enfoques combinatorios han surgido y los receptores de péptidos se han injertado en zonas sensibles. Este proceso hace que sea fácil de generar un gran número de diferentes receptores (Edwards et al (2007) J. Am Chem Soc 129: 13575-13583). Cada zona sensible contiene uno y sólo un tipo de péptido y la información generada es independiente. Las actuaciones también se muestran como nubes de puntos.

En este tipo de análisis, cada pieza de información tiene el mismo valor y peso, por lo tanto no es fácil. Estos sensores no proporcionan una respuesta continua. Ahora resulta que en estas zonas de la lengua o de la nariz electrónica, la modalidad de los objetos sigue siendo compleja y un fracaso en una de las zonas sensibles es muy común. La respuesta de este sensor se distorsionará y ninguna ponderación es posible (las zonas sensibles son independientes entre sí), el patrón generado será difícil de interpretar.

Además, los sensores tipo nariz electrónica que generan señales continuas con una lectura óptica han sido descritos por Di Natale et al. (2009) Sensors & Actuators B 142: 412-7. Estos sensores comprenden una capa de colorante sensible cubierto por polímeros permeables. La reacción de los colorantes de reacción después de la difusión de los compuestos gaseosos que se van a analizar en el polímero a continuación se registra con una cámara. La continuidad de la respuesta en este caso es proporcionada por las propiedades de la capa de dispersión y no por los propios receptores. Este proceso está limitado por la capacidad de los colorantes de reacción a responder a los compuestos gaseosos. El proceso por lo tanto no es aplicable al análisis de moléculas complejas que no se puedan difundir a través de los polímeros. Por otra parte, la capa sensible está atrapada en una capa de difusión de colorante, es decir, los polímeros, no hay interacción directa entre el receptor y la muestra del sensor no puede ocurrir ya que se necesita una barrera de polímero para operar el sensor.

Todavía deben ser ofrecidos sensores de tipo nariz o lengua electrónica para una aplicación más general, en particular, capaces de generar una respuesta continua.

Breve descripción de la invención La presente invención se deriva en particular de la detección inesperadamente por los inventores, de que los sensores tipo nariz o la lengua electrónica, que comprenden un soporte en varias porciones, o zonas sensibles, que son mezclas de dos receptores diferentes, en diferentes proporciones, tienen un perfil para transmitir señales generadas por la interacción de los componentes de una muestra en contacto con los receptores del sensor, para las diferentes zonas sensibles, que no es lineal y es lo suficientemente complejo como para ser la característica de un compuesto dado.

La falta de linealidad de la señal indica que la cantidad de información obtenida es mayor que la que se obtendría de las zonas sensibles consistentes de receptores puros.

Entre otras cosas, el aumento del número de zonas sensibles hace posible buscar un perfil de emisión de señales esencialmente continuo, lo que ventajosamente permite detectar y eliminar zonas sensibles defectuosas.

Finalmente, el uso de mezclas de un pequeño número de diferentes receptores para generar un gran número de diferentes zonas sensibles, lo cual es económicamente ventajoso, puesto que limita los costos de desarrollo de los diferentes receptores.

La presente invención se refiere a un sensor de nariz o lengua electrónica para analizar una muestra o detectar al menos un objetivo, que comprende un soporte, sobre una superficie del mismo una pluralidad de zonas sensibles, que comprende cada una al menos un receptor, siendo posible que cada zona sensible emita una señal medible generada por la interacción de al menos un componente de la muestra o al menos un objetivo con al menos un receptor, caracterizado porque comprende al menos tres zonas sensibles que se diferencian por sus respectivas composiciones en el receptor, al menos una de las zonas sensibles comprende una mezcla de al menos dos receptores diferentes o no idénticos, las otras dos zonas sensibles, cada una comprende al menos uno de los dos receptores.

Como será evidente para el experto, el sensor de acuerdo con la invención es particularmente útil para la implementación de un lengua electrónica, particularmente en el contexto del análisis de muestras de medios líquidos, o una nariz electrónica, en particularmente en el contexto del análisis de muestras de gases.

Por lo tanto, la presente invención también se refiere al uso de un sensor como se define anteriormente para el análisis de una muestra.

La presente invención también se refiere a un proceso para analizar una muestra, en donde: - poner en contacto un sensor como se define anteriormente con la muestra; - se miden las señales emitidas por las zonas sensibles del sensor; - comparar las señales medidas en la etapa anterior con las señales generadas de forma independiente por zonas sensibles del mismo sensor, o un segundo sensor similar, después de un contacto con al menos otra muestra; - se describe la muestra analizada.

La presente invención también se refiere al uso de un sensor como se define anteriormente para definir la composición de receptor de una mezcla de receptores para el recubrimiento de una estructura tridimensional para interactuar o no interactuar con al menos un objetivo La presente invención también se refiere a un proceso para preparar una estructura tridimensional recubierta con una mezcla de los receptores diseñados para interactuar o no interactuar con al menos un objetivo, comprende: - ponerse en contacto el objetivo con un sensor como se define anteriormente; - identificar una zona sensible del sensor que emite una señal cuya intensidad es indicativa de la afinidad por el objetivo, que puede ser alta o baja, similar a la afinidad de la estructura tridimensional deseada recubierta con una mezcla los receptores para el objetivo; - opcionalmente repetir estos pasos para otros objetivos, si es necesario; - recubrir la estructura tridimensional con una mezcla de los receptores que tienen una composición de los receptores similares a los de la zona sensible identificada.

Receptor Como se usa aquí, "receptor" es un compuesto, que puede ser de cualquier tipo químico, capaz de interactuar, por sí mismo o cuando está ensamblado con uno o más de otros receptores en una mezcla para formar un conjunto receptor, con uno o más constituyentes de la muestra o con un objetivo. Como se entiende aquí, un receptor también puede ser nombrado "elemento o determinante para el reconocimiento o el enlace con uno o más componentes de la muestra o con un objetivo." Preferiblemente, los receptores de acuerdo con la invención se diferencian entre sí de acuerdo con el menos una característica fisicoquímica tales como hidrofilicidad o hidrofobicidad por una parte, y la densidad de electrones, la polaridad, o carga 'por la otra. Además, otras características de forma o configuración pueden diferenciar: y los receptores pueden diferir entre sí por la presencia de estructuras secundarias tales como hélices o laminas, o bien estar en relaciones estereoisoméricas entre si.

Por lo tanto, estructuralmente, los receptores de la invención pueden ser: - moléculas simples, o particularmente de 1000 Da o menos, tales como iones, complejos metálicos de compuestos orgánicos, incluyendo compuestos organometálicos, aminoácidos, péptidos, monosacáridos, oligosacáridos, nucleótidos, oligonucleótidos; o - moléculas complejas, en particular de más de 1.000 Da, tales como proteínas o polipéptidos, opcionalmente glicosilados, polisacáridos, lípidos, ADN, ARN, o polímeros orgánicos.

Los receptores de acuerdo con la invención también pueden constituir "bloques de construcción" moleculares, el ensamble de una mezcla, incluyendo los resultados de tipo combinatorio en una estructura molecular que interactúa con uno o más componentes de la muestra o con un objetivo. Los ensambles de este tipo de receptores se describen en Ojeda et al. (2007) Carbohydrate Research 342: 448-459; Di Gianvincenzo et al. (2010) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 20: 2718-2721; Bresee et al. (2010) Chem. Commun. 46: 7.516-7.518; Bresee et al. (2011) Small 7: 2027-2031; o Wolfenden y Cloninger (2006) Bioconjugate Chem. 17: 958-966.

Preferiblemente, los receptores de la invención tienen un tamaño de menos de 1 000000 Da.

Como se usa aquí, los receptores de la invención pueden ser independientes entre sí, o estar unidos entre sí por enlaces moleculares, incluyendo covalentes. Cuando los receptores están unidos entre sí, pueden formar una macromolécula que tiene diferentes sitios de interacción con constituyentes de la muestra, estos sitios corresponden a los receptores de acuerdo con la invención.

Zona sensible Una "zona sensible" de la Invención, es una porción del soporte capaz de emitir una señal generada por la interacción entre uno o más componentes de la muestra con los receptores que comprende.

Tal zona sensible ocupa un volumen o una superficie sobre el soporte que puede tener de forma variable y topología variable. Por lo tanto, puede ser plana o en relieve, es decir que los receptores se fijan sobre el soporte directamente o ocupan un volumen situado por encima de la superficie de distribución de este modo en las tres dimensiones. Por otra parte, la zona sensible de la invención puede tomar cualquier forma, puede en particular ser circular o poligonal, en particular en forma de paralelepípedo. El zona sensible de la invención puede ser además contigua o separada de al menos otra zona sensible. Preferiblemente todas las zonas sensibles del sensor tienen la misma zona, la misma topología y la misma forma. Particularmente preferiblemente, las zonas sensibles de acuerdo con la invención tienen una topología plana y una forma circular. Preferiblemente también, la superficie de una zona sensible de la invención es de aproximadamente 0.25 µp?2 a 10 mm2. Además, preferiblemente el espesor de la zona sensible será de entre 0.5 nm y 100 pm.

La puesta en contacto de una muestra con un sensor de acuerdo con la invención provoca la emisión de varias señales medibles, al menos una señal para cada una de las zonas sensibles, formando de este modo una señal de perfil que es característica de la muestra. Como la persona experta entenderá bien, el aumento en el número de zonas sensibles permite aumentar la resolución de los perfiles de señales medibles.

Por lo tanto, preferiblemente, el sensor de acuerdo con la invención puede comprender al menos 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 50, 100, 500, 1000, 10000, 100000 o 1000000 zonas sensibles de la invención. Preferiblemente también, el sensor de acuerdo con la invención puede comprender menos de 10000000 1000000, 100000, 10000, 5000, 1000, 500, 100, 50, o 25 zonas sensibles según la invención.

La densidad superficial de los receptores hace posible modular la intensidad de la señal medida.

La densidad superficial de un receptor dentro de un zona sensible está dada por el número de receptores incluido en un zona sensible con respecto al zona que ocupa la misma zona en el receptor de sustrato sensible. Cuando varios receptores no idénticos están presentes en una zona sensible, es posible definir las densidades superficiales de cada de los receptores no idénticos y también la densidad superficial del grupo de receptores totales. La densidad superficial de un receptor puede ser uniforme a través de la zona sensible o ser variable. Cuando es variable, los receptores se pueden dividir en gradientes de densidad superficial, por ejemplo sobre la base de direcciones en el plano definido por la superficie de apoyo. Preferiblemente, la densidad de zona del grupo de receptores dentro de un zona sensible 10 es de entre 108 a 1015 receptores/mm2. Preferiblemente, todas las zonas sensibles del sensor tienen densidades superficiales del grupo de receptores que comprenden, que son uniformes y esencialmente similares.

Además, al aumentar el número de zonas sensibles no idénticas, también es posible aumentar la sensibilidad del sensor al aumentar las posibles interacciones entre los constituyentes de la muestra y las zonas sensibles, sino que también aumenta la diversidad de los perfiles de señales, y por lo tanto para caracterizar un gran número de diferentes componentes dentro de la muestra que se va a analizar. Además, el aumento de las zonas sensibles no idénticas aumenta la continuidad del perfil de las señales emitidas por las zonas sensibles del sensor, lo que permite identificar y eliminar las zonas sensibles defectuosas que generan de información irrelevante.

Preferiblemente, el sensor de acuerdo con la invención comprende al menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 50, 100 o receptores diferentes o no idénticos, que también pueden ser descritos como diversos tipos de receptores o receptores de diferente naturaleza. También preferiblemente, el sensor de acuerdo con la invención comprende como máximo 1000, 100, 50, 25, o 10 receptores no-idénticos o diferentes. La misma zona sensible de acuerdo con la invención puede comprender un solo receptor o entre 2 y 20 receptores no idénticos o diferentes.

Como la persona experta entenderá bien cada receptor o tipo de receptor, está preferiblemente presente en múltiples copias en una zona sensible de la invención. Asi, por ejemplo, cuando se dice que una zona sensible comprende dos receptores diferentes, que comprende preferiblemente múltiples copias de cada uno de los diferentes receptores, incluyendo las densidades superficiales previamente definidas. Del mismo modo, cuando se indica que una zona sensible sólo tiene un tipo de receptor, significa que puede incluir múltiples copias de un solo receptor o tipo de receptor.

Preferiblemente, en el sensor de acuerdo con la invención, al menos una de las regiones sensibles comprende al menos 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 receptores diferentes o no idénticos.

Además, en una modalidad preferida de acuerdo con la invención, una pluralidad de zonas sensibles del sensor, particularmente al menos 3, 5, 10 o 100 zonas sensibles, cada una comprende mezclas de al menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 diferentes receptores diferentes o no idénticos, los receptores diferentes o no idénticos son los mismos para cada mezcla, y difieren entre sí en términos de las respectivas proporciones de los receptores diferentes o no idénticos que incluyen. En otras palabras, el sensor comprende una pluralidad de zonas sensibles, particularmente al menos 3, 5, 10 o 100, cada una con diferentes proporciones de al menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 receptores no idénticos que están presentes en cada una de las zonas sensibles de la pluralidad de zonas sensibles.

Por lo tanto, en una modalidad preferida de la invención, el sensor de la invención comprende n receptores no idénticos (siendo n un número entero mayor que uno) y las zonas sensibles incluyen mezclas de estos n receptores no idénticos en proporciones variables.

En el caso particular en que n = 2, puede tener, por ejemplo 6 zonas sensibles diferentes, teniendo densidades superficiales del grupo de receptores que incluyen que son uniformes e ¡guales entre sí, considerando las siguientes proporciones de los dos receptores A y B: A 0%, B 100%; A 20%, B 80%; A 40%, B 60%; A 60%, B 40%; A 80% B 20%; A 100%, B 0%. El porcentaje se expresa aquí como la cantidad del receptor en cuestión en una zona sensible de la superficie total de los receptores sensibles. El aumento en serie del 20% en la proporción del receptor A se llaman incrementos. En este caso el incremento es constante, pero también se pueden considerar incrementos no constantes de por ejemplo 0. 10, 20, 30, 50, 70, 80, 90, 100% de A, hasta el 100% de B.

Más generalmente, es concebible según la invención, k zonas sensibles dentro de las cuales la proporción porcentual de un primer receptor en una mezcla de dos receptores se mueve en incrementos 100/(k-1), la densidad superficial del grupo de receptores preferentemente es idéntico para cada zona sensible.

Por lo tanto, en la modalidad preferida de la invención, en la que el sensor de la invención comprende n receptores no idénticos (siendo n un número entero mayor a uno) y las zonas sensibles comprenden mezclas de esos n receptores no Idénticos en proporciones variables, un número preferido (k) de zonas sensibles preferidas pueden proveerse como una función del incremento i (expresado en porcentaje) es k = ((100/i) + n-1)!/ ((n-1)! (100/¡)! ) donde 100/i es un número entero y n <(100/i)+1, y k =n" (1007i)/(100/ i)! cuando n> (100/i) + 1.

La disminución en el valor del incremento aumenta la continuidad del perfil y la resolución de las señales. Además, permite obtener señales que están muy cerca entre sí o parcialmente redundantes, y como resultado corregir o aun ponderar las zonas sensibles defectuosas. Preferiblemente, el incremento es de 50%, 33%, 20%, 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.4%, 0.3%, 0.2% o 0.1%.

La detección sensible de zonas defectuosas es posible, en particular mediante la comparación de las señales emitidas por una zona sensible de la que se desea evaluar la funcionalidad, con aquellos emitidos por composición de zonas sensibles similares.

Por lo tanto, en una modalidad particular de los procesos de acuerdo con la invención, estos procesos comprenden además una etapa de verificación de la funcionalidad de las zonas sensibles del sensor, es decir, su falta de defectuosidad mediante la comparación de la señal transmitida por una zona sensible con la transmitida por al menos dos zonas sensibles, en particular en las zonas sensibles similares a la composición en la que se desea verificar la funcionalidad. Por ejemplo, cerca de las zonas sensibles en la composición según la invención de una zona sensible que se desea evaluar la funcionalidad será aquella en la que los respectivos porcentajes de las cantidades de los diferentes receptores presentes por zona sensible en base a la cantidad total de los receptores de la zona sensible difieran preferiblemente en menos de 50%, 33%, 20%, 10%, 5%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2% o 0.1% de los de la zona sensible de los cuales se quiere evaluar la funcionalidad. Preferiblemente una zona sensible 1 se considerará defectuosa si la señal R1 emitida por esta zona sensible difiere significativamente de las señales R2 y R3 emitidas por dos zonas sensibles de composición similar. Por ejemplo, la zona se considerará defectuosa si la diferencia mínima en valor absoluto (|R1-R2|, | R 1 -R 31 ) es mayor en al menos 50, 20, 10, 5, 4, 3 o 2 veces los diferencia |R2-R3| entre las dos señales R2 y R3. En otro ejemplo, será posible utilizar la diferencia relativa en cuyo caso, la zona sensible 1 se considerará defectuosa si el mínimo de (2|R2-R1 |/(R1 + R2), 2|R3-R1|/(R1 + R3)) es mayor en al menos 50, 20, 10, 5, 4, 3, 2 veces la diferencia relativa 2|R2-R3|/(R2 + R3). Otras definiciones de zonas sensibles defectuosas pueden ser fácilmente contempladas por los expertos en la técnica.

Las señales obtenidas de zonas sensibles que comprenden mezclas de los receptores no idénticos permiten obtener más piezas de información no redundantes sobre los componentes de una muestra que las señales obtenidas de las zonas sensibles ya que cada una comprende los mismos receptores. Ventajosamente, la no linealidad de las señales obtenidas por los sensores de la invención se puede lograr usando un número limitado de diferentes receptores, lo que es una fuente de ahorro de dinero.

En otra modalidad preferida, el sensor de acuerdo con la invención comprende al menos tantas zonas sensibles que comprenden un tipo de receptor, como diferentes receptores en el sensor, cada uno de los diferentes receptores del sensor respectivamente incluidos en zonas sensibles que comprenden cada una un solo tipo de receptor.

Los receptores se unen al soporte según la invención mediante cualquier técnica adecuada. En particular, se puede considerar una adsorción simple, interacciones electrostáticas o injerto covalente. Por ejemplo, cuando el soporte sólido es vidrio, es preferible utilizar receptores o precursores de receptores de silano que hacen posible el injerto sobre la superficie del vidrio; cuando el soporte sólido comprende oro o un componente hecho de oro, se prefiere utilizar precursores de los receptores o los receptores que presentan funciones tiol que se enlazan fácilmente al metal. También es posible inmovilizar el receptor en matrices poliméricas dispuestas sobre la superficie de apoyo.

Preferiblemente, la unión de los receptores al soporte se forma usando precursores de receptor, cuya estructura no difiere sustancialmente del receptor (la función permite la interacción puede en particular ser protegida para las necesidades particulares del proceso de fabricación), o los propios receptores sí, su naturaleza lo permite.

Señal En el sentido de la invención, el término "señal" es un fenómeno físico. La señal se dice que es medible si se puede determinar su presencia o ausencia, y/ o cuantificar.

La señal se genera de acuerdo con la invención después de contactar la muestra con al menos una zona sensible del sensor, que se origina de la interacción entre un receptor presente al menos en esta zona sensible y al menos un constituyente de la muestra. La interacción es generalmente la formación de un enlace entre al menos un receptor y al menos un componente de la muestra, la conexión puede ser alta o baja y reversible. Según la invención, una señal emitida se mide para cada zona como un todo. Sin embargo, si es necesario, en una modalidad preferida de la invención, se miden las señales emitidas por todas las zonas sensibles.

La señal es medible en su punto final o en tiempo real.

Preferiblemente, la señal de la invención se mide en tiempo real. El término "tiempo real" significa que la señal es producida y se mide sustancialmente en el momento en el que se produce la interacción entre el receptor y el componente de la muestra. Ventajosamente, la medición en tiempo real de la señal se proporciona parámetro adicional, lo que aumenta aún más la información proporcionada por el sensor de acuerdo con la invención y la adición de una dimensión temporal no lineal de las señales.

También preferiblemente, la señal medible es de tipo masa, mecánica, acústica, eléctrica u óptica. Dependiendo de la naturaleza de la señal de la invención puede medirse en particular por microscopía de luz, microscopía de fluorescencia, microscopía confocal, por resonancia de plasmón superficial, mediante espejo resonante, por medición de la impedancia, por la microbalance de cuarzo, mediante viga flexible, o midiendo la absorción de luz.

Preferiblemente, el sensor detectará la señal directamente. Así, por ejemplo cuando la señal se mide por resonancia de plasmón superficial, un medio de detección está adaptado para accionar los sistemas ópticos de resonancia de plasmón superficial. Estos sistemas son conocidos, por lo general combinan una fuente de luz, por ejemplo del tipo LED, a fin de generar una excitación de plasmones y una cámara CCD para registrar la señal producida por la señal de resonancia de plasmón. A este respecto, se prefiere particularmente que la señal de acuerdo con la invención sea monitoreada por formación de imágenes. Como el experto en la materia sabe, el modo de formación de imágenes consiste en monitorear las variaciones de la señal de todos los píxeles que componen la imagen de la cámara CCD utilizada, mientras que el modo multipunto por si mismo consiste en definir o predefinir regiones de la imagen, es decir, un conjunto de píxeles, el promedio de las señales obtenidas a través de una señal refleja una señal media de la región de la imagen seleccionada.

Soporte El soporte de la invención está hecho de un material adecuado para la medición de la señal.

Preferiblemente, en el sensor de acuerdo con la invención, los receptores están unidos a un soporte que transduce la señal generada por la transduccion de la interacción de un componente del medio con una zona sensible, es decir, la señal generada por una señal de otra naturaleza que es representativa de la misma.

Cuando el sensor está diseñado para el análisis de la muestra por resonancia de plasmón superficial, el soporte sólido es adecuado para la excitación de plasmones y la propagación de una onda evanescente en su superficie. Ventajosamente, el soporte es un material transparente, por ejemplo vidrio, recubierto con una capa metálica, incluyendo el oro, en particular de 10 a 100 nm de espesor, especialmente un espesor de 50 nm.

El soporte de acuerdo con la invención puede en particular ser de vidrio; de silicio; de material polimérico orgánico, sobre todo de acrilato, PDMS, COC, PEEK, nitro-celulosa; de material metálico, en particular, plata, oro o platino; material conductor carbonoso, en particular de carbono como el vidrio, el grafito, el grafeno, nanoestructura de carbono, o de diamante; o una combinación de al menos dos de estos materiales.

Muestra La muestra de la invención puede ser de cualquier tipo. Preferiblemente, es un fluido y preferiblemente un medio de muestra líquido o medio gaseoso.

Esto puede ser en particular: - una muestra biológica, por ejemplo, una muestra de sangre, plasma, suero, líquido cefalorraquídeo, orina, heces, fluido sinovial, semen, secreciones vaginales, secreciones de la boca, muestras respiratorias, originarias especialmente de los pulmones, la nariz o la garganta, pus, fluidos de ascitis, o muestras de piel o líquido del edema de la conjuntiva; - Una muestra de alimento, opcionalmente en suspensión, incluidos los alimentos, que puede estar crudos, cocidos o cocinados, ingredientes alimentarios, especias, comidas o bebidas; - Una muestra de agua, por ejemplo a partir de plantas de distribución o de tratamiento de agua; - Una muestra de suelo; - Una muestra de gas, aire, por ejemplo una muestra de aire ambiental o aire de sistema de aire acondicionado o aire expirado.

La muestra puede haber sido objeto de al menos un tratamiento previo. El tratamiento puede ser físico, químico o biológico, que puede ser especialmente extracción, filtración, dilución, o concentración, puede también ser solubilización, molido, vaporización o una suspensión, en particular en el caso de una muestra sólida inicialmente. El tratamiento también puede corresponder a la adición de al menos un marcador en la señal de la muestra, que es un transmisor o compuesto adicional capaz de habilitar, promover o mejorar la producción de una señal por las zonas sensibles. El marcador de señal se puede unir a los componentes de la muestra; puede ser por ejemplo una molécula fluorescente, luminiscente, o radiactiva.

El tratamiento también puede corresponder a la adición a la muestra de un control interno, es decir, un compuesto en el que se conoce la concentración y/o constitución.

Dependiendo del uso y el proceso como se define anteriormente, las señales emitidas por las zonas sensibles, puestas en contacto con la muestra, son preferiblemente medidas o grabadas, e incluye el tiempo de contacto entre la muestra y el sensor de acuerdo con la invención.

Objeto El objetivo de la invención puede ser de cualquier tipo. Preferiblemente puede ser una bacteria, una célula eucariota, un virus, una proteína, un lípido, un azúcar, un ácido nucleico, compuestos orgánicos volátiles o no volátiles, o compuestos inorgánicos no volátil, tales como metales. Funcionalmente, el objetivo puede ser un medicamento en particular, una hormona, una citocina, o un receptor celular.

La afinidad, que aquí se considera sinónimo de la zona sensible para el objetivo se evalúa a partir de la señal de la zona sensible. Por ejemplo, en el caso en que la intensidad de señal sea una función de la zona sensible de la afinidad por el objetivo, una fuerte señal será indicativa de una alta afinidad mientras que una señal débil es indicativa de una baja afinidad, lo que constituye las dos afinidades principales buscadas.

De hecho, podemos encontrar estructuras tridimensionales que tienen una alta afinidad por lo menos un primer objetivo, pero no se une a al menos un segundo objetivo.

Análisis El análisis de acuerdo con la invención puede en particular estar dirigido a detectar y/o cuantificar uno o más componentes de la muestra. Además, el análisis de la invención también puede tratar de describir, categorizar o clasificar las muestras en dos o más clases predefinidas, por ejemplo la clasificación de una muestra biológica como sana o maligna, o por tipo patología, tales como cáncer, que representa, o una muestra de origen alimentario como conforme o no conforme. En este contexto, se puede proceder por comparación con muestras de control, que incluyen un componente de este tipo en el estado puro, o sea representativo de la clase que se define.

Por lo tanto, en un proceso preferido de acuerdo con una modalidad de la invención: - un sensor como se define anteriormente se pone en contacto con la muestra; - las señales emitidas por las zonas sensibles del sensor se miden; - las señales medidas en la etapa anterior se comparan con las señales generadas de forma independiente por zonas sensibles del mismo sensor, o un segundo sensor similar, después de un contacto con al menos una muestra de control; - la muestra analizada se describe con respecto a al menos una muestra de control.

Además, el análisis de acuerdo con la invención también puede ser diseñado para describir, categorizar o clasificar las muestras en dos o más clases no predefinidas. Por lo tanto, en otra modalidad preferida del proceso según la invención; - un sensor como se define anteriormente, o una pluralidad similar de sensores como se definieron anteriormente, se ponen en contacto con una pluralidad de muestras; - Las señales emitidas por las zonas sensibles del sensor se miden para cada muestra; - Comparar entre sí las señales medidas para cada muestra; - Cada muestra se clasifica con respecto a todas las muestras analizadas.

Los pasos de la comparación y clasificación que se definieron anteriormente pueden requerir el paso de aprendizaje supervisado o sin supervisión. Este aprendizaje puede ser implementado fácilmente por los expertos en la técnica en el campo de las lenguas y narices electrónicas, que puede basarse sobre todo en las técnicas convencionales como se describe especialmente por Jain et al. (2000) IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 22, 4-37. Por ejemplo puede mencionarse el análisis de componentes principales (PCA), redes neuronales artificiales (Turner y Magan, antes citado), o separación mediante máquinas de vectores de soporte (SVM), descritas en particular por Cortés y Vapnik (1995) Machine Learning 20: 273-297) y que fue recientemente utilizado con éxito para chips de ADN, como se ha descrito por Brown et al. (2000) Proc. Nati. Acad. Science. EE.UU. 97: 262-267.

Estructura tridimensional Como se usa aquí, una "estructura tridimensional", de acuerdo con la invención es, en particular, una partícula, especialmente una nanopartícula, es decir, una partícula que tiene al menos una dimensión a escala nanométrica, en particular, de 1 nm a 999 nm o micropartículas, es decir, una partícula que tiene al menos una dimensión micrométrica, en particular de 1 a 999 µ?t?. Una estructura tridimensional de acuerdo con la invención puede ser especialmente un nanotubo de carbono, un grafeno, un dendrímero, una vesícula, una micela, un liposoma, un polímero, un nanocristal, un nanocables, partículas magnéticas o partículas porosas. Tales estructuras tridimensionales, bien conocidas por los expertos en la técnica, son particularmente útiles como un medicamento, por ejemplo para unir los objetivos de la enfermedad.

La estructura tridimensional está recubierta con receptores según la invención con el fin de interactuar con al menos un objetivo. Preferiblemente, la estructura tridimensional de acuerdo con la invención se recubre con una mezcla de los receptores cuyo ensamble, en particular los de tipo combinatorio en una estructura molecular que interactúa con el objeto, tales como los descritos en Ojeda et al. (2007) Carbohydrate Research 342: 448-459; Di Gianvincenzo et al. (2010) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 20: 2718-2721; Bresee et al. (2010) Chem. Commun. 46: 7.516-7.518; Bresee et al. (2011) Small 7: 2027-2031; o Wolfenden y Cloninger (2006) Bioconjugate Chem. 17: 958-966.

La invención se explica adicionalmente mediante las figuras y ejemplos no limitativos que siguen.

Breve descripción de las figuras La figura 1 describe la preparación y el uso de un sensor de acuerdo con la invención. Brevemente, los depósitos de nueve mezclas de lactosa (BB 1) y lactosa sulfatada (BB 2) en diferentes proporciones (0, 10, 20, 30, 50, 70, 80, 90 y 100% BB 1) se preparan en porciones de un soporte compuesto por un prisma recubierto con oro para formar las zonas sensibles. El sensor así formado se coloca en una celda para la circulación de varias soluciones que deben ponerse en contacto con el sensor. La reflectividad del sensor se mide como sensogramas de imágenes obtenidas por resonancia de plasmón superficial (SPRi) por medio de un diodo emisor de luz y una cámara CCD.

La figura 2 ilustra los cambios en la reflectividad del sensor de la invención (eje y, en %) medidos por la superficie de formación de imágenes de resonancia de plasmón de acuerdo a la concentración de lectina de Erythrina cristagalli (ECL) (eje x en nM) en presencia de la configuración del sensor.

La figura 3 muestra la evolución continua de los diferentes perfiles, respectivamente obtenidos para ECL (200 nM), CXCL12-a (100 nM), CXCL12-Y (100 nM) y IFN-? (25 nM) con el sensor de la invención. Estos perfiles que representan la reflectividad (eje x, en %) en función de la proporción de BB 1 contenida en las porciones de soporte descritas en la figura 1.

La figura 4 muestra el perfil de una mezcla de evolución continua ECL + CXCL12-a y los correspondientes a ECL y CXCL12-a solos.

La figura 5 muestra los modelos 3D de los perfiles de evolución continua, en función del tiempo de contacto con el sensor, respectivamente obtenido para ECL solo (parte superior izquierda), para un solo-CXCL12 (parte superior derecha) y un mezcla de ECL + CXCL12-a.

La figura 6 muestra los perfiles obtenidos para la evolución continua de mezclas de alimentos: a saber, la leche de soya (figura 6A), la leche de vaca (figura 6B) y la leche de arroz (figura 6C).

La figura 7 representa la reflectividad medida por formación de imágenes por resonancia de plasmón superficial (eje y, en %) para las zonas sensibles de un sensor de acuerdo con la invención, cada una de una mezcla representativa de lactosa (BB 1) y lactosa sulfatada (BB 2) en diferentes proporciones (0, 10, 20, 30, 50, 70, 80, 90 y 100% BB 1) (eje x) en presencia de interferón gamma D136 (IFNgD136).

La figura 8 muestra una nanopartícula recubierta con una mezcla de 10% BB1/ 90% BB2 (izquierda) y una nanopartícula recubierta con una mezcla de 90% BB1/10 % BB 2(derecha).

La figura 9 muestra el resultado de la medición SPRi por la gráfica de BB 1 a 10% de la interacción de IFNgD136 en la presencia de nanopartículas de oro funcionalizadas con dos tipos de recubrimientos: 1 a 10% BB 1 o 90% BB 1. Este efecto es dependiente de la concentración de las nanopartículas.

La figura 10 muestra la determinación de IFNgD136 por ELISA en anticuerpo anti-interferón. El IFNgD136 se incubó previamente con nanopartículas de oro funcionalizadas con dos tipos de recubrimientos: 1 a 10% BB1 o 90% BB1. Concentración de IFNgD136 en el sobrenadante es evaluado a continuación por medio del ensayo ELISA.

Ejemplos Ejemplo 1: Sensor cuyas zonas sensibles están compuestas por mezclas de dos receptores 1. Fabricación de sensores Dos moléculas individuales han sido utilizadas como bloques de construcción (BB) para construir un sensor que comprende un soporte que recibe una pluralidad de zonas sensibles que combinan proporciones variables de los receptores de detección: lactosa (BB 1) y lactosa sulfatada (BB 2). Nueve mezclas con proporciones de [BB1]/([BB1] + [BB2]) de 0. 10, 20, 30, 50, 70, 80, 90 y 100%, la concentración total es constante a 20 µ?. Las mezclas se colocaron a continuación sobre un soporte formado por la superficie de oro de un prisma útil en la formación de imágenes por resonancia de plasmón superficial (SPRi) y se mantuvieron en contacto con la superficie del prisma durante la noche. A continuación, el chip formado de esta manera se lavó con etanol y luego se seco bajo una corriente de N2.

Por consiguiente, después de un auto-ensamblaje, se obtuvo un sensor que comprende nueve zonas sensibles que tienen cada una diferentes proporciones de BB1 y BB 2, como se indica en la figura 1 este sensor se utiliza para analizar medios que comprenden una única proteina por SPRi. 2. Análisis de los medios de control que contienen una sola proteína El análisis de los medios proteínicos se realizó en 10µ? de una celda de teflón, conectada a desgasificador y a una bomba peristáltica. Se inyectaron 500 µ? de medios proteínicos. La solución tampón de trabajo utilizada comprendía 10 mM HEPES, 150 mM NaCI, 0.005% de Tween 20, 2 mM de MgCI2 , pH 7.4, y se filtró y se desgasificó antes de su uso. Todos los experimentos se realizaron a temperatura ambiente con un flujo ???µ?/min. Antes de cada inyección de la proteína, se utilizó albúmina de suero bovino para bloquear la superficie de oro simple, con el fin de evitar interacciones no específicas.

Se probaron cuatro proteínas que se enlazan al azúcar: lectina de Erythrina cristagalli (ECL), y las isoformas a y ? de la quimiocina CXCL12 y el interferón-y (IFN-y) de citocinas pro-inflamatorias. Estas proteínas se pueden clasificar en dos grupos basados en su capacidad para unirse a las cadenas de sacáridos: ECL es una lectina que se enlaza a galactosa, de modo que las dos isoformas de CXCL12 y IFN-y se ligan al sulfato de heparan.

En la práctica, ECL se utilizó para probar el primer sensor a varias concentraciones (200 nM, 400 nM, 800 nM y 1,6 µ?). Se estableció una curva de calibración (ver figura 2). Esta curva muestra un perfil tipo de adsorción de Langmuir, que confirma que el sistema funciona correctamente como un sensor con un KD = 300+/-150 nM.

En pruebas preliminares se utilizaron dos concentraciones diferentes para las otras proteínas (100 y 200 nM para las isoformas de CXCL12, y de 25 a 50 nM para el IFN-y) para seleccionar los niveles a los que las señales emitidas son comparables. Finalmente, las concentraciones que han sido seleccionadas son las siguientes: 200 nM ECL, 100 nM CXCL12-a, 100 nM CXCL-12-? y 25 nM ?-IFN. También debe tenerse en cuenta que después de cada análisis de proteínas, el sensor se regeneró mediante soluciones adecuadas. Con este fin, varias soluciones se ponen a prueba para identificar la solución adecuada para cada proteína. Fueron retenidas soluciones de NaOH 0.02 M para ECL, 1 M de NaCI para CXCL12-a y SDS al 1% para CXCL12 e IFN-y debido a que permiten la regeneración completa del sensor sin causar daños.

Las concentraciones seleccionadas de proteínas puras se inyectan sucesivamente en sensores, los depósitos de las mezclas en el soporte del sensor entonces se iluminaron a diferentes niveles de gris. Estas imágenes se registraron y se convirtieron entonces en una serie de sensogramas.

Sorprendentemente, los inventores han observado que para una determinada proteína, la reflectividad depende de la composición BB de las zonas sensibles, como puede verse en la figura 3. Se observa en particular que la respuesta de las diferentes mezclas BB no es la simple respuesta lineal de los receptores puros. Así pues, este comportamiento no lineal justifica a posteriori el uso de diferentes zonas sensibles con proporciones variables de cada receptor ya que la respuesta de cada zona sensible porta una pieza de Información adicional. Por otra parte, se observa que para una zona sensible dada, la intensidad de la respuesta depende de la proteína inyectada, lo que Indica que el sensor responde de manera diferente a cada proteína.

Para ¡lustrar el comportamiento de cada protelna Individual, los valores de reflectividad midieron un minuto antes del final de la inyección de la proteína se representaron como una función de BB 1 en las mezclas (figura 3). Curiosamente, un perfil distintivo en la forma de un perfil de evolución continua podría ser interpolado para cada proteína. Los inventores fueron capaces de demostrar que para una proteína dada se mantiene esencialmente el perfil independientemente de la concentración de la proteína, la propia fuerza de la señal, por supuesto, es variable dependiendo de la concentración.

Por consiguiente, dichos sensores pueden ser utilizados no sólo para distinguir e identificar proteínas, sino también para el propósito de cuantificación. Además, el comportamiento continuo de la respuesta de estos sensores proporciona una proteína y una ventaja significativa sobre grandes conjuntos de datos obtenidos con los sensores de lengua y nariz electrónicos tradicionales. De hecho, ya que para cada uno de los perfiles de evolución continuos las señales de un receptor están correlacionadas con otras, las señales anormales pueden ser excluidas, lo que permite una identificación más precisa y más correcta de los analitos.

En detalle, el perfil de ECL, con una señal máxima a 70% de BB 1, es completamente diferente de otras señales con señales máximas de 10% de BB 1, lo que indica que, como se esperaba, ECL tiene una mayor afinidad para zonas sensibles ricas en lactosa. En contraste, las proteínas de enlace a sulfato de heparán tienen afinidad por las zonas sensibles ricas en lactosa sulfatada BB 2. Consecuentemente, ECL puede distinguirse fácilmente de la otra. Más ventajosamente, la isoforma de CXCL12 proporciona un perfil de evolución continua muy diferente de los obtenidos para CXCL12- Y o IFN-?. De hecho, CXCL12-a para la reflectividad es casi cero cuando la cantidad de BB 1 es 50% o más, mientras que para CXCL-12-? o IFN-? es mucho mayor. Un análisis más detallado del perfil de la evolución continua se muestra en la figura 3 revela que la misma concentración de CXCL12-y tiene una afinidad mucho mayor para las zonas sensibles que CXCL12-a. Así, mientras que con CXCL12-a a 100 nM, ninguna zona sensible del sensor presenta una reflectividad mayor a 1.35%, se obtiene una señal de 2.30% con CXCL12-?.

Aunque se puede entender fácilmente que se pueden distinguir otras proteínas ECL con el sensor, debe tenerse en cuenta que las dos isoformas de CXCL12, que son idénticas en las regiones 1-68, se distinguen mejor que CXCL12-Y en comparación con el IFN-?.

Sin embargo, con esta primera generación sensor sensible a 9, que comprende regiones que tienen diferentes proporciones de dos receptores, no es posible distinguir CXCL12-y e IFN-?, a pesar de la diferencia en la intensidad de la señal. En este sentido, los inventores predicen que los sensores preparados a partir de los receptores para generar una mayor diversidad en el nivel que las zonas más sensibles, deben ser capaz de distinguir las proteínas de enlace a sulfato de heparán con topologías de cargas similares, pero no idénticas. 3. Aplicación al análisis de medios complejos Las principales aplicaciones de la tecnología de nariz y lengua electrónica se basa en pruebas y análisis de medios complejos. Para probar la eficacia del sensor anterior en el medio de análisis, los inventores han probado con una mezcla de dos proteínas: ECL (200 nM) y CXCL12-a (100 nM) (mezcla 1), y mezclas de alimentos tales como leche de soya, leche de vaca o leche de arroz.

El perfil de evolución continua obtenido se muestra en la figura 4, junto con los perfiles obtenidos para las dos proteínas puras para la comparación. Este primer resultado muestra que el sensor es sensible a la mezcla y es capaz de distinguir la mezcla de proteína pura. De hecho, se observa que el mismo perfil de una mezcla de dos proteínas está cerca de una simple adición de los perfiles de proteínas puras. Esto sugiere que no hay casi ninguna interacción cooperativa entre las proteínas adsorbidas sobre las zonas sensibles de los sensores. La principal ventaja de esta propiedad es permitir la detección y cuantificación de las mezclas de los respectivos perfiles de los componentes individuales mediante la simple descomposición lineal.

Además, sería ventajoso tomar ventaja de la cinética de la adsorción y desorción obtenida en tiempo real por SPRi. Esta información adicional podría agregar otra manera de distinguir las diferentes proteínas además de los perfiles de evolución continua. A modo de ilustración, la figura 5 muestra la evolución temporal del perfil de reconocimiento de mezcla de ECL + CXCL12-a en tres dimensiones.

Además, para una mejor comparación de la respuesta de la lengua electrónica frente tres tipos de muestras de alimentos, leche de soya, leche de vaca y leche de arroz, se crea un perfil para cada muestra. Este perfil muestra la reflectividad después de 6 min de enjuague como una función de las proporciones de lactosa/ lactosa sulfatada (L/SL) de las zonas sensibles (figura 6). Se puede confirmar fácilmente para la leche de soya (figura 6), hay una alta afinidad con un número de zonas sensibles ricas en lactosa sulfatada incluyendo lactosa sulfatada pura, 90% SL, 80% SL, 70% SL, 60% SL, 50% SL. Sin embargo, para la leche UHT (Figura 6B), hay una fuerte afinidad con sólo dos zonas sensibles, y lactosa sulfatada pura y 90% SL. Esto muestra que la lengua electrónica puede diferenciar estos dos productos. En cuanto a la leche de arroz (figura 6C), el perfil es completamente diferente porque la afinidad más alta se consigue con la zona sensible que consiste de lactosa pura. Estos resultados muestran que la lengua electrónica es eficaz para el análizar y diferenciar de muestras complejas. Además, el perfil obtenido para cada muestra puede ser considerada como una identificación de la firma.

Ejemplo 2: Proceso de selección de superficies combinatorias apropiadas El uso de nanopartículas (NP) decoradas como un agente terapéutico es un tema muy explorado. Varios autores han descrito sistemas que tienen cierta eficacia. Entre los materiales de recubrimiento utilizados, es posible citar: (i) ligandos específicos, tales como anticuerpos, que interactúan directamente con su objetivo, molécula a molécula, o, (ii) los desarrollados más recientemente, recubrimientos compuestos de un pequeña molécula (Bowman et al. (2008) J. Am. Chem. Soc. 130:6896-6897; Baram-Pinto et al. (2009) Bioconjugate Chem. 20: 1497-1502; Baram-Pinto et al. (2010) Small 6: 1044-1050; Relé et al. (2005) J Am. Chem. Soc. 127:10132-10133) o de un ensamble de pequeñas moléculas mismas que de forma individual no tienen propiedades biológicas muy definidas (Ojeda et al. (2007) Carbohydrate Research 342:448-459; Di Gianvincenzo et al. (2010) Bioorganic & Médicinal Chemistry Letters 20:2718-2721; Bresee et al. (2010) Chem. Commun. 46:7516-7518; Bresee et al. (2011) Small 7:2027-2031; Wolfenden & Cloninger, (2006) Bioconjugate Chem. 17:958-966), pero que generan propiedades específicas cuando se depositan sobre la superficie de las nanopartículas.

Estos últimos ensambles convencionalmente son producidos de forma combinatoria: grupos definidos de bloques de construcción se mezclan y luego se ensamblan en las nanopartículas. La elección de estas mezclas no es necesariamente racional porque las estructuras adecuadas son finalmente identificadas mediante detección de la actividad de cada tipo de nanopartículas.

Esto significa que para encontrar recubrimientos activos sobre la base de bibliotecas de compuestos que no necesariamente tienen actividad biológica, se producirá un gran número de nanopartículas con recubrimientos resultantes de mezclas combinatorias. La detección de la actividad biológica de estas nanopartículas eventualmente hará posible detectar cuales son mezclas activas. Como resultado de esto hay una proporción muy baja del número de nanopartículas diferentes preparadas y el número de nanopartículas activas.

Para orientar mejor estas mezclas y por lo tanto reducir el número de nanopartículas no activas producidas, sería ventajoso poder evaluar rápidamente la actividad de las mezclas de las piezas constructivas que forman un receptor base en un formato más propicio para el análisis rápido de alto rendimiento.

En este contexto, los inventores han demostrado, sorprendentemente, que la actividad de una superficie compuesta de una mezcla de los receptores en un soporte de 2 dimensiones (2D) es muy similar a la de una nanopartícula recubierta con la misma mezcla.

Por lo tanto, los inventores proponen evaluar la actividad de las nanopartículas, o más generalmente estructuras tridimensionales, que tienen en su superficie una mezcla de compuestos que forman un receptor por medio de una prueba en un sensor 2D que tiene un cierto número de zonas sensibles, por ejemplo, en forma de manchas, que son cada una representativas de una mezcla en proporciones de dos compuestos de partida particulares. El objetivo, que puede ser una proteína o un microorganismo, por ejemplo, se pone entonces en contacto con los sensores y se miden las interacciones, por ejemplo por SPRi. La intensidad de las interacciones medidas entre el objetivo y las diversas zonas sensibles es indicativa de las composiciones de las composiciones de mezcla preferidos para la producción del recubrimiento de las estructuras tridimensionales, tales como nanopartlculas. Del mismo modo, si se prefiere evitar una interacción, es preferible elegir una composición similar a la de una zona sensible que presente poca o ninguna interacción con la mezcla del objetivo definido.

Por consiguiente, los inventores proponen combinar la producción combinatoria de revestimientos de estructuras tridimensionales, en particular del tipo del nano-objeto o micro-objeto, tales como nanopartículas, dendrímeros o liposomas, una etapa de detección 2D utilizando un sensor de acuerdo con la invención, muy adecuado para la evaluación rápida de las propiedades superficiales. La conservación de propiedades en 2D a 3D hace posible preseleccionar superficies activas, haciendo que el desarrollo de los medicamentos futuros sea mucho más rápido y de menor costo.

Descripción del principio: 1. Un sensor se construye primero como se describe en el ejemplo mediante la preparación de zonas sensibles consistente cada una de una mezcla con una proporción especifica de los bloques básicos que forman los receptores, es decir, nueve mezclas con proporciones [BB1]/([BB 1] + [BB2]) de 0, 10, 20, 30, 50, 70, 80, 90 y 100%, la concentración total es constante a de 20 µ?, BB 1 representando lactosa y BB 2 representando el sulfato de lactosa. 2. La afinidad de las zonas sensibles para el objetivo, en este caso interferón gamma D136 (IFNg D136) se mide en este caso mediante SPRi de acuerdo con la manera del ejemplo 1. 3. Se seleccionan las zonas sensibles que ofrecen la mejor afinidad. En este caso, el zona relevante para la proteína sensible D136 IFNg consiste en una mezcla de 10% BB 1/90% BB 2 (figura 7). La zona sensible correspondiente a la mezcla de 90% BB/ 10% BB 2 se selecciono como un control negativo. 4. Se preparan nanopartículas que son partículas de oro recubiertas con mezclas similares a las identificadas (figura 8). El tamaño de las nanopartículas es de 20 nm. 5. Se verifica la afinidad de las nanopartículas preparadas usando pruebas bioquímicas convencionales, en este caso mediante SPRi (figura 9) o mediante ELISA (figura 10).

Mediante SPRi se observa claramente que las nanopartículas recubiertas con el recubrimiento relevante (10% BB1) provocan una disminución en la señal que depende de la concentración de nanopartículas; sin embargo, las nanopartículas de control negativo (90% BB1) no causan ningún cambio en la señal.

Los resultados de ELISA confirman que la afinidad por un objetivo de una zona sensible que consiste en una mezcla de los receptores sobre un soporte bidimensionales, sigue siendo muy similar a la de una nanopartícula recubierta con la misma mezcla.

Además, el mismo tipo de proceso de la etapa 1-5 se puede realizar en múltiples objetivos; por ejemplo, si se desea que la partícula se enlace a un primer objetivo A sin enlazar un segundo objetivo B.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un sensor de lengua o nariz electrónica para analizar una muestra o para detectar al menos un objetivo, que comprende un soporte con una superficie sobre la cual hay una pluralidad de zonas sensibles, que comprende cada una al menos un receptor, cada zona sensible puede emitir una señal medible generada por la interacción de al menos un componente de la muestra o al menos un objetivo con al menos un receptor, caracterizado porque comprende al menos tres zonas sensibles que se diferencian por sus respectivas composiciones de receptor, al menos una de las zonas sensibles comprende una mezcla de al menos dos receptores diferentes, las otras dos zonas de detección comprenden cada una al menos uno de los dos receptores.

2. El sensor de lengua o nariz electrónica según la reivindicación 1, que comprende una pluralidad de zonas sensibles que comprenden cada uno una mezcla de al menos dos receptores diferentes, los diversos receptores son los mismos en cada mezcla, y que difieren entre sí en términos de las proporciones de los diferentes receptores que comprendan.

3. El sensor de lengua o nariz electrónica según la reivindicación 1 o 2, en el que al menos una de las zonas sensibles comprende una mezcla de al menos tres receptores diferentes.

4. El sensor de lengua o nariz electrónica según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende una pluralidad de zonas sensibles que comprenden cada una, una mezcla de al menos tres receptores diferentes, los diversos receptores son iguales en cada mezcla, y difieren entre sí por las proporciones respectivas de los diversos receptores que comprenden.

5. El sensor de lengua o nariz electrónica, según una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende al menos el mismo número de zonas sensibles con un único tipo de receptor, como receptores diferentes hay en el sensor, cada uno de los diferentes receptores del sensor se incluyen respectivamente en cada una de las zonas sensibles que comprenden un tipo de receptor.

6. El sensor de lengua o nariz electrónica con una de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende un número suficiente de zonas sensibles, de modo que el perfil de las señales emitidas por todas las zonas hace posible identificar la presencia de al menos una zona sensible defectuosa.

7. Uso de un sensor como se define en una de las reivindicaciones 1 a 6 para el análisis de una muestra.

8. Un proceso para analizar una muestra, en el cual: - un sensor como se define en una de las reivindicaciones 1 a 6 se pone en contacto con la muestra; - se miden las señales emitidas por las zonas sensibles del sensor; - las señales medidas en la etapa anterior se comparan con a las señales generadas de forma independientemente por las zonas sensibles del mismo sensor, o de un segundo sensor similar, después de poner en contacto con al menos otra muestra; - se describe la muestra analizada.

9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que: - un sensor como se define anteriormente se pone en contacto con la muestra; - se miden las señales emitidas por las zonas sensibles del sensor; - las señales medidas en la etapa anterior se comparan con a las señales generadas de forma independientemente por las zonas sensibles del mismo sensor, o de un segundo sensor similar, después de poner en contacto con al menos otra muestra; - se describe la muestra analizada con respecto a al menos una muestra de control.

10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en el que: - un sensor como se define anteriormente, o una pluralidad de sensores similar como se definieron anteriormente, se pone con una pluralidad de muestras; - para cada muestra se miden las señales emitidas por las zonas sensibles del sensor o de los sensores; - comparar entre sí las señales medidas para cada muestra; - cada muestra se clasifica con respecto a todas las muestras analizadas.

11. El proceso según una de las reivindicaciones 8 a 10, que comprende además una etapa de verificación de la funcionalidad de las zonas sensibles del sensor mediante la comparación de la señal emitida por una zona sensible con la transmitida por al menos dos zonas sensibles.

12. El uso de un sensor como se define en una de las reivindicaciones 1 a 6, para definir la composición de una mezcla de receptores para recubrir una estructura tridimensional diseñada para interactuar o no con al menos un objetivo.

13. Un proceso para preparar una estructura tridimensional recubierta con una mezcla de receptores diseñada para interactuar o no con al menos un objetivo, que comprende: - poner en contacto el objetivo con un sensor como se define en una de las reivindicaciones 1 a 6; - identificar una zona sensible del sensor que emite una señal cuya intensidad es indicativa de la afinidad por un objetivo similar a la afinidad deseada de la estructura tridimensional recubierta con una mezcla de receptores para el objetivo; - la estructura tridimensional recubierta con una mezcla de los receptores que tienen una composición de receptores similar a la de la zona sensible identificada.

14. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende además una etapa de verificación de la funcionalidad de las zonas sensibles mediante la comparación de la señal emitida por cada zona sensible con la transmitida por al menos dos zonas sensibles.