El documento describe las aplicaciones del sistema acuoso de dos fases en la separación y purificación de moléculas y partículas biológicas. El sistema es una técnica eficiente y escalable para separar sustancias mediante su partición en dos fases acuosas inmiscibles formadas al mezclar polímeros o polímeros y sales en agua. Adicionalmente, el documento discute el uso potencial del sistema en pruebas de inmunoensayo de flujo lateral para detección de moléculas.

1. 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

2. Aplicaciones del Sistema Acuoso
¿Qué? 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

3. Aplicaciones del Sistema Acuoso
¿Qué? 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)

4. Aplicaciones del Sistema Acuoso
¿Cómo? 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.

5. Aplicaciones del Sistema Acuoso
¿Cómo? de Dos fases
• Para determinar las
concentraciones del
sistema completo y de
las dos fases se utiliza
un diagrama de Fases
Fisher, 1981

6. Aplicaciones del Sistema Acuoso
¿Para qué? de Dos fases
• Al agregarse una mezcla
de sustancias, la
molécula deseada se
concentrará en una
fase.

7. Aplicaciones del Sistema Acuoso
¿Por qué? 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.

8. Aplicaciones del Sistema Acuoso
¿Por qué? de Dos fases
• Existen dos sugerencias:
1. Es resultado de las interacciones de atracción entre la
molécula y los polímeros
2. Diferencias de Interacciones entre la molécula y el medio
de las fases, no los polímeros.

9. Aplicaciones del Sistema Acuoso
Entonces… 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).

10. Separación de Aplicaciones del Sistema Acuoso
a.a. y péptidos de Dos fases
• Técnica
• Simplicidad
• Productos biológicos
• Alternativa a procesos tradicionales
• ATP determina hidrofibicidad relativa (Chu, 2000)

11. Separación de
membrana plasmática
Aplicaciones del Sistema Acuoso
(PM) en plantas de Dos fases
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

12. Aplicaciones del Sistema Acuoso
de Dos fases
Purificación
de virus
• Tamaño DE VIRUS
• Ser requiere cantidades mínimas
• Sistema sencillo, ESCALABLE
efectivo y BARATO (Hammar, 2000)

13. Recuperación de
proteínas y
Aplicaciones del Sistema Acuoso
componentes de fase de Dos fases
COSTOS
• interés económico
(Johansson, 2000)

14. Aplicaciones del Sistema Acuoso
… de Dos fases

15. Prueba de Inmunoensayo Aplicaciones del Sistema Acuoso
de flujo lateral
de Dos fases
• Método de detección
de moléculas.
• Facilidad de
uso, rapidez de
resultado, mínima
energía, y poco equipo
de laboratorio.
Mainet-González, et al. 2004

16. Prueba de Inmunoensayo Aplicaciones del Sistema Acuoso
de flujo lateral
de Dos fases
• Requiere de una cantidad mínima de concentración
de la molécula.
Mashayekhi, et al. 2012

17. Prueba de Inmunoensayo Aplicaciones del Sistema Acuoso
de flujo lateral
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.

18. Propuesta 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

19. Para Finalizar… 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.

20. Aplicaciones del Sistema Acuoso
de Dos fases

21. Para Saber más… Aplicaciones del Sistema Acuoso
de Dos fases
• 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.