Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 2. 1. Biosensor para la detección de ácidos nucleicos que comprende: a) un sistema nanoparticulado que incluye una matriz con un aceptor seleccionado del grupo de los lantánidos y un donador seleccionado del grupo de los lantánidos, y una capa con grupos funcionales COOH; b) una sonda de detección; c) un amortiguador, entendiendo como tal un compuesto capaz de amortiguar la fluorescencia de un fluoróforo; en el que la concentración del sistema nanoparticulado, una vez mezclados todos los elementos que lo integran así como la muestra problema en la que se pretende identificar la presencia o ausencia del ácido nucleico para cuya detección está diseñado el biosensor, es de 0,01-0,1 mg/ml de solución acuosa. 3. 2. Biosensor según la reivindicación 1 en el que el sistema nanoparticulado del apartado a) está constituido por: nanofibras, nanocables, nanoláminas, nanopartículas o cualquier otra disposición a escala nanométrica. 4. 3. Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones 1-2 en el que la matriz comprende: NaYF4, CaYF5 y/o CaF2. 5. 4. Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en el que el donador se selecciona del grupo formado por: Yb3+, Gd3+, Nd3+, Ce3+, o combinaciones de los mismos. 6. 5. Biosensor según la reivindicación 4 en el que el donador es Yb3+. 7. 6. Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la concentración de donador es de 10 -95 mol% con respecto al total donador y aceptor. 8. 7. Biosensor según la reivindicación 6 en el que la concentración del donador es del 90mol% con respecto al total donador y aceptor. 9. 8. Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el aceptor se selecciona del grupo formado por: Tm3+, Er3+, Dy3+, Sm3+, H03+, Eu3+, Tb3+, Pr3+ o combinaciones de los mismos. 10. 9. Biosensor según la reivindicación 8 en el que el aceptor se selecciona entre Er3+, Tm3+ o combinaciones de los dos. 11. 10. Biosensor según la reivindicación 9 en el que el aceptor es Er3+. 12. 11 . Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la concentración del aceptor está comprendida entre 5 y 90 mol% con respecto al total donador y aceptor. 13. 12. Biosensor según la reivindicación 11 en el que la concentración del aceptor es del 10 mol% con respecto al total donador y aceptor. 14. 13. Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la capa con grupos funcionales COOH se selecciona entre: óxido de silicio (Si02), poliácido acrílico (PAA), ácido azelaico y/o derivados del ácido fosfónico. 15. 14. Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el sistema nanoparticulado del apartado a) se selecciona del grupo: NaYF4:Yb,Er@Si02, NaYF4:Yb,Er@(poliácido acrílico), NaYF4:Yb,Er@(azelaico), NaYF4:Yb,Er@(fosfónico), NaYF4:Yb,Er@NaY@Si02, NaYF4:Yb,Er@NaY@(poliácido acrílico), NaYF4:Yb,Er@NaY@(azelaico), NaYF4:Yb,Er@NaY@(azelaico), NaYF4:Yb,Er@NaY@(ácido poliacrílico). 16. 15. Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el amortiguador del apartado c) se selecciona del grupo: óxido de grafeno, nanotubos de carbono monocapa o multicapa, nanoláminas o nanopartículas de nitruro de carbono, hollín, nanopartículas de grafito o combinaciones de los mismos. 17. 16. Biosensor según la reivindicación 15 en el que el amortiguador es óxido de grafeno. 18. 17. Biosensor según la reivindicación 16 en la que el óxido de grafeno está a una concentración de 0,05-0,3 mg/ml en solución acuosa, una vez mezclados 19. todos los elementos que lo integran así como la muestra problema en la que se pretende identificar la presencia o ausencia del ácido nucleico para cuya detección está diseñado el biosensor. 20. 18. Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la sonda de detección se selecciona del grupo formado por: anticuerpos, péptidos, enzimas, células, ADN, ARN, ALN, APN, sus derivados, cooligómeros y combinaciones de los mismos. 21. 19. Biosensor según la reivindicación 18 en el que la sonda es un ácido nucleico. 22. 20. Biosensor según la reivindicación 19 en el que la sonda es ADN monocatenario. 23. 21 . Biosensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la concentración del sistema nanoparticulado, una vez mezclados todos los elementos que lo integran así como la muestra problema, es de 0,01 mg/ml de solución acuosa. 24. 22. Método para elaborar biosensores según se definen en las reivindicaciones 1-21 que incluye: a) sintetizar un sistema nanoparticulado que incluye una matriz con un aceptor y un donador; b) recubrir el sistema nanoparticulado del paso a) con una capa con grupos funcionales COOH; c) funcionalizar el sistema nanoparticulado del paso b) mediante la unión de una sonda de detección; d) preparar una suspensión (A) con las nanopartículas funcionalizadas del paso c) en solución acuosa; e) preparar una suspensión (B) que incluya un amortiguador capaz de amortiguar la fluorescencia de un fluoróforo en solución acuosa; donde la concentración de nanopartículas en la suspensión (A) es tal que, mezclando la suspensión (A) con la suspensión (B) y con una muestra problema en la que se quiere detectar la presencia o ausencia de un ácido nucleico específico, la concentración final de nanopartículas en la mezcla es de 0,01-0,1 mg/mL. 25. 23. Método según la reivindicación 22 en el que, en el paso a), se sintetizan nanofibras, nanocables, nanoláminas, nanopartículas o cualquier otra disposición a escala nanométrica. 26. 24. Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-23 en el que la matriz del paso a) se sintetiza con NaYF4, CaYF5, y/o CaF2. 27. 25. Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-24 en el que donador se selecciona del grupo: Yb3+, Gd3+, Nd3+, Ce3+, o combinaciones de los mismos. 28. 26. Método según la reivindicación 25 en el que el donador es Yb3+. 29. 27. Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-26 en el que la concentración del donador en el paso a) es del 10-95 mol% con respecto al total donador y aceptor. 30. 28. Método según la reivindicación 27 en el que la concentración del donador es del 90 mol%. 31. 29. Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-28 en el que el aceptor se selecciona del grupo formado por Tm3+, Er3+, Dy3+, Sm3+, H03+, Eu3+, Tb3+ y Pr3+ o combinaciones de los mismos. 32. 30. Método según la reivindicación 29 en el que el aceptor es Er3+, Tm3+ o combinaciones de los dos. 33. 31 . Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-30 en el que la concentración del aceptor es del 5 y 90 mol% con respecto al total donador y aceptor. 34. 32. Método según la reivindicación 31 en el que la concentración del aceptor es del 10 mol% con respecto al total donador y aceptor. 35. 33. Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-32 en el que el material utilizado en al paso b) se selecciona del grupo formado por: óxido de 36. silicio (Si02), poliácido acrílico (PAA) , ácido azelaico y/o derivados del ácido fosfónico. 37. 34. Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-33 en el que el sistema nanoparticulado se selecciona del grupo: NaYF4:Yb,Er@Si02, NaYF4:Yb,Er@(poliácido acrílico), NaYF4:Yb,Er@(azelaico), NaYF4:Yb,Er@(fosfónico), NaYF4:Yb,Er@NaY@Si02, NaYF4:Yb,Er@NaY@(poliácido acrílico), NaYF4:Yb,Er@NaY@(azelaico), NaYF4:Yb,Er@NaY@(azelaico), NaYF4:Yb,Er@NaY@(ácido poliacrílico). 38. 35. Método según cualquiera de las reivind icaciones 22-34 en el que la sonda de detección utilizada en el paso c) se selecciona del grupo formado por: anticuerpos, péptidos, enzimas, células, ADN, ARN, ALN, APN, sus derivados, cooligómeros y combinaciones de los mismos. 39. 36. Método según la reivindicación 35 en el que la sonda de detección es ADN monocatenario. 40. 37. Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-36 en el que el amortiguador de la suspensión (B) se selecciona del grupo: óxido de grafeno, nanotubos de carbono monocapa o multicapa, nanoláminas o nanopartículas de nitruro de carbono, hollín, o nanopartículas de grafito o combinaciones de los mismos. 41. 38. Método según la reivindicación 37 en el que el amortiguador es óxido de grafeno. 42. 39. Método según cualquiera de las reivindicaciones 22-38 en el que la concentración final de nanopartículas en la mezcla es de 0,01 mg/ml. 43. 40. Método para detectar una secuencia diana de ácido nucleico presente en una muestra problema que incluye: 44. (1) incubar la muestra problema con sistemas nanoparticulados según se definen en el apartado a) de las reivindicaciones 1-21 funcionalizados mediante la unión de una sonda de detección, en medio acuoso, a la temperatura adecuada y durante el tiempo necesario para que se produzca la desnaturalización de las dobles cadenas de ácidos nucleicos y, posteriormente, a la temperatura adecuada y durante el tiempo necesario para que hibriden la sonda de detección de las nanopartículas y el ácido nucleico complementario cuya presencia/ausencia se busca en la muestra problema; 45. (2) disminuir la temperatura de la mezcla del paso (1) hasta que alcance la temperatura ambiente; 46. (3) añadir un amortiguador según se define en el apartado c) de las reivindicaciones 1-21, en solución acuosa, e incubar a temperatura ambiente durante, al menos, 10 minutos; 47. (4) medir la fluorescencia emitida; 48. (5) seleccionar como positivas las muestras cuya fluorescencia sea, al menos, tres veces superior a la emitida por un control negativo que no incluya la secuencia diana de ácido nucleico y como negativas las muestras cuya fluorescencia sea igualo menor a tres veces la fluorescencia de dicho control negativo; donde la concentración de sistemas nanoparticulados en el paso (3) es de 0,01-0,1 mg/ml de solución acuosa. 49. 41 . Método según la reivindicación 40 en el que la muestra problema procede de suelo, agua, vegetales, alimentos, sangre, orina, líquido cerebroespinal, mucosas, biopsias, saliva, especímenes biológicos o fluidos corporales y está aislada del medio ambiente, vegetales, animales o del hombre. 50. 42. Método según cualquiera de las reivindicaciones 40-41 en el que en el paso (1) la temperatura de desnaturalización es de 85-95°C y se mantiene durante 3-10 minutos y la temperatura de hibridación es de 40-45°C y se mantiene durante, al menos, 15 minutos. 51. 43. Método según cualquiera de las reivindicaciones 40-42 en el que la suspensión de amortiguador en solución acuosa del paso (3) es tal que la concentración final del amortiguador es de 0,05-0,3 mg/ml. 52. 44. Método según cualquiera de las reivindicaciones 40-43 en el que la concentración de sistemas nanoparticulados en el paso (3) es de 0,01 mg/ml de solución acuosa. 53. 45. Kit que incluye un biosensor según se define en las reivindicaciones 1-21 junto con los reactivos y soluciones necesarios para la detección de ácidos nucleicos. 54. 46. Kit según la reivindicación 45 en el que los ácidos nucleicos tienen entre 15 y 50 nucleótidos. 55. 47. Uso del biosensor definido en las reivindicaciones 1-21, del método definido en las reivindicaciones 40-44 o del kit definido en las reivindicaciones 56. 10 45-46 para detectar in vitro enfermedades infecciosas o no infecciosas, microorganismos patógenos, alteraciones genéticas, cáncer, ARN, ADN, proteínas, péptidos, anticuerpos, para el cribado prenatal. 57. 48. Uso según la reivindicación 47 en el que la enfermedad infecciosa es 15 dengue o SIDA. 58. 49. Uso del biosensor definido en las reivindicaciones 1-21, del método definido en las reivindicaciones 40-44 o del kit definido en las reivindicaciones 45-46 para detectar especies animales y/o vegetales, alérgenos y/o proteínas 59. 20 en alimentos. 60. Figura 1 61. Figura 2 62. 60x103_¡-_~I----~I--~--L-I-,--~I------L-I--~_ 63. 50 64. - 65. 40 66. ...J 67. a. 30 68. 1- 69. IV 70. . 71. 1;,. h ~ ~ 72. ....,...............-:':......:.J.J. :.. \ ...:........... ./ \ ......,...............,.... ._... ._............ 73. o l I -J,_~••~''-.-r------./''''\,_~~~~~ __--'' 74. 400 500 600 700 800 900 75. A 76. Figura 3 77. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 GO 78. Figura 4 79. 1.0 80. 0.25 81. 0.8 82. 0.20 83. 0.6 84. ...J ...J 85. 0.1 5 86. " 87. "" 88. 0.4 89. 0.10 90. 0.2 91. 0.05 92. RNA (M) 93. Figura 5 94. ...J 95. a.. 96. o
