El acoplamiento de anticuerpos / nanopartículas consiste básicamente en unir de uno a varios miles de moléculas de anticuerpos en la superficie de las nanopartículas, ya sea directamente o mediante algún conector.
Esta es una representación muy cruda de cómo se ve, pero debería darle una idea justa: 
Las barras de escala aquí son específicas de este ejemplo. En realidad, las nanopartículas pueden variar entre 1- <1000 nm.
Lo esencial:
Un anticuerpo actúa como un agente de direccionamiento. Se puede unir a receptores y ciertas proteínas con una especificidad muy alta que a su vez puede ser útil en el reconocimiento molecular que luego puede usarse para aplicaciones de detección o diagnóstico.
Un enlazador suele ser un conjunto de moléculas adaptadoras como estreptavidina / biotina o una molécula heterobifuncional (PEG en la figura anterior). De las dos moléculas adaptadoras o los dos grupos funcionales en el mismo enlazador; uno reacciona con el anticuerpo y el otro con la nanopartícula, uniendo los dos. Un enlazador es importante por varias razones. 1. Proporciona un cierto grado de flexibilidad al nanoconjugado (si lo desea), lo que evita cualquier obstáculo estérico a la interacción anticuerpo-receptor de la nanopartícula voluminosa. 2. Para aplicaciones in vivo como la nanomedicina, los enlazadores como el polietilenglicol proporcionan una ventaja adicional de prolongar la circulación del nanoconjugado y evitar la eliminación rápida por parte de los macrófagos de la sangre.
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La ventaja de usar nanopartículas como plataformas para albergar estos anticuerpos radica en su alta relación de área de superficie a volumen que permite que miles de anticuerpos se unan a la superficie, lo que resulta en una alta amplificación de señal. Esto es especialmente importante para los bioensayos. Además, puede unir varios tipos diferentes de anticuerpos en la misma nanopartícula, lo que puede proporcionar multifuncionalidad. Además, las nanopartículas en sí mismas pueden tener propiedades específicas, como fluorescencia o magnetismo, que pueden aprovecharse para desarrollar ensayos específicos o trazadores de diagnóstico o terapéuticos.
Por ejemplo, las nanopartículas magnéticas recubiertas con anticuerpos pueden usarse para ensayos de bioseparación in vitro. Otro ejemplo podría ser el desarrollo de todo tipo de biosensores; magnético, óptico, electroquímico, lo que sea. Las nanopartículas en tales casos se pueden usar para encapsular / presentar anticuerpos, evitando así su degradación o actuar como los propios agentes generadores de señal, o hacer ambas cosas. La mayor amplificación de señal, la mayor especificidad, la multifuncionalidad y la sensibilidad están impulsando a las empresas a usar nanoplataformas en ensayos estandarizados como PCR, ELISA, etc.
Las aplicaciones in vivo de tales construcciones abren una rama completamente nueva, popularmente llamada nanomedicina.
Esto incluye diagnóstico y terapia in vivo. Los conjugados de anticuerpo / nanopartículas pueden usarse para detectar enfermedades de manera específica y eficiente. El anticuerpo funciona como un ligando dirigido, utilizado para navegar la nanopartícula en el cuerpo, específicamente al sitio de la enfermedad en función de la expresión de la proteína, única de esa enfermedad. La nanopartícula en sí misma se puede usar como o puede albergar radioisótopos, tintes fluorescentes, agentes de contraste de IRM para imágenes. Además, los medicamentos pueden encapsularse dentro de los núcleos de estas nanopatías que luego pueden usarse para terapia. En ciertos casos, las nanopartículas pueden ser terapéuticas.
Por ejemplo, las nanopartículas de sulfuro de oro y cobre pueden calentarse por irradiación con láser infrarrojo. Esta propiedad ahora está siendo aprovechada para tratar tumores usando terapia fototérmica.
Para concluir, se puede obtener una amplia gama de funcionalidades combinando diferentes ligandos de anticuerpos y nanopartículas, lo que puede tener tremendas implicaciones en biotecnología y ciencias biomédicas.
