Ensayo de proximidad por centelleo

El ensayo de proximidad por centelleo ( SPA ) es un método de desarrollo de ensayos y cribado bioquímico que permite la medición rápida y sensible de una amplia gama de procesos biológicos en un sistema homogéneo. Las microesferas utilizadas en el SPA son de tamaño microscópico y contienen un centelleador que emite luz al ser estimulado. La estimulación se produce cuando moléculas radiomarcadas interactúan y se unen a la superficie de la microesfera. Esta interacción provoca que la microesfera emita luz, la cual puede detectarse mediante un fotómetro .

La técnica SPA se basa en la conversión de energía de la desintegración radiactiva , que libera fotones de luz que pueden detectarse mediante dispositivos como los tubos fotomultiplicadores de los contadores de centelleo o las cámaras CCD . Esta es una técnica muy utilizada en prácticas que requieren la detección y cuantificación de la radiactividad. ^{[ 1 ]}

El proceso de conversión de la radiactividad en luz requiere un medio líquido de centelleo compuesto por centelleadores orgánicos solubles y disolventes orgánicos . Durante la desintegración radiactiva, se libera una partícula beta . Mientras esta partícula se desplaza por el medio, su energía se disipa al colisionar con las moléculas circundantes del disolvente, excitándolas. Las moléculas excitadas transfieren la energía que ahora poseen a las moléculas centelleadoras, donde dicha energía se emite en forma de luz.

En detalle, cuando la molécula radiomarcada se une a la microesfera o se encuentra cerca de ella, se estimula la emisión de luz. Sin embargo, si la microesfera no se une a la molécula radiomarcada, no se estimulará para emitir luz. Esto se debe a que las partículas beta (electrones de alta velocidad) liberadas por la molécula no unida se pierden por colisiones con moléculas de agua si se encuentran demasiado lejos de las microesferas que contienen el centelleador, y por lo tanto, la microesfera SPA no se estimula para producir una señal.

La desintegración de átomos radiactivos libera partículas subatómicas y/o rayos gamma. El tritio libera electrones como una de estas partículas subatómicas . La energía de estas partículas influye en la distancia que recorren a través de un medio como el agua, debido a la correlación inversa entre la energía cinética de la partícula y la intensidad de su interacción con la materia. El método SPA se basa en la corta trayectoria de las partículas beta liberadas por el tritio.

Por ejemplo, la desintegración de un átomo de tritio libera una partícula beta , ideal para la fotoactivación por plasma (SPA) debido a su corta trayectoria  (1,5 μm) a través del agua. Así, cuando la partícula beta se encuentra a menos de 1,5 μm de la microesfera centelleante, posee la energía suficiente para estimularla y que emita luz. Si la distancia entre ellas es mayor de 1,5 μm, la partícula beta no tiene la energía suficiente para alcanzar la microesfera y estimularla.  

Las microesferas en SPA se forman mediante la incorporación de un material centelleador en pequeñas perlas conocidas como fluormicroesferas. Estas están especialmente diseñadas para unirse a moléculas específicas. Cuando la microesfera se acerca a la molécula radiactiva, se produce una emisión de luz.

El tubo fotomultiplicador (PMT) se utiliza para detectar los fotones emitidos. Este dispositivo convierte la energía del fotón emitido en energía eléctrica mediante un fotocátodo conectado a través de una serie de electrodos . Otro dispositivo es el sensor CCD , compuesto por un conjunto de cámaras digitales refrigeradas con detectores de dispositivos de carga acoplada (CCD) de alta sensibilidad y lentes telecéntricas de precisión para convertir la energía del fotón capturado en imágenes de alta calidad.

También existe una variedad de recubrimientos para microesferas que permiten aplicar este método a una amplia gama de aplicaciones, como ensayos enzimáticos y radioinmunoensayos .

En comparación con los métodos anteriores basados ​​en placas recubiertas, el SPA presenta una serie de ventajas que lo hacen más popular:

• Flexibilidad en el ensayo: la concentración de los componentes del ensayo se puede ajustar para adaptarla a las necesidades del usuario gracias al diseño de mayor superficie de las microesferas SPA, lo que proporciona al usuario flexibilidad en el diseño del ensayo.
• Reducción del marcaje radiactivo : las microesferas SPA permiten reducir la cantidad de marcaje radiactivo necesario gracias a su mayor capacidad de unión, lo que genera una señal más intensa. Este método también permite optimizar la sensibilidad del ensayo modificando la cantidad de microesferas SPA.
• Conveniente: el componente clave del ensayo SPA, las microesferas, no dependen de un tipo de placa o proveedor en particular, de ahí su amplia disponibilidad.
• Surtido de cuentas: existe una gran variedad de tipos de cuentas para elegir, que se adaptan a las necesidades del usuario y a la aplicación.
• Sin paso de separación: permite la medición de la unión sin el paso de separación asociado a los métodos anteriores, lo que reduce los errores y permite un mayor rendimiento.