Biosensores

La problemática.

Un reto clave en la detección, cuantificación y la adopción de medidas de control en relación con la presencia de contaminantes en aguas, alimentos y ambientes, es el desarrollo de sistemas de sensores, transmisión y procesamiento de datos. La contaminación microbiana es un problema en la industria de los alimentos a pesar de los grandes avances en tecnologías y estrategias de preservación. En tal sentido, el tema de la seguridad de los alimentos es de interés para los consumidores, la industria alimentaria, las agencias reguladoras y los laboratorios de control (Del Carlo and Compañones, 2008).

Estructura y principios de funcionamiento de biosensores.

Un biosensor puede ser definido como un dispositivo analítico compacto que incorpora un elemento sensor biológico o biológicamente derivado ya sea integrado dentro o íntimamente asociado con un trasductor físico-químico. El elemento biológico es capaz de percibir la presencia, actividad, o concentración de una sustancia en solución. El objetivo de un biosensor es producir una señal electrónica digital discreta o continua, la intensidad de la señal es proporcional a la concentración de un único anualito o a un grupo relacionado de anualitos (Lechuga, 2007).Lechuga (2007), ha señalado que el desarrollo de los biosensoresha sido un campo muy activo de investigación tanto en laboratorios académicos como industriales durante las últimas décadas. Esta tecnología puede ser una muy conveniente alternativa a técnicas de ensayo convencionales debido a quepodría evitar procedimientos costosos, complejos y de larga duración. Su rango de aplicaciones varía desde el diagnóstico clínico, investigación de drogas en la industria farmacéutica, vigilancia continua de la calidad del agua en hogares e industrias, control de procesos industriales, campo veterinario, industria de los alimentos y vigilancia ambiental, entre otros. El biosensormás ampliamente usado y conocido es el de glucosa.

Funcionamiento del biosensor.

El elemento biológico del biosensor (componente que realiza el bio-reconocimiento) está íntimamente asociado con un elemento sensor o trasductor físico-químico. Este puede ser electroquímico, óptico, piezoeléctrico o en algunos casos térmico (Pohanka et al, 2007). El objetivo del trasductor es convertir la interacción de un analito de interés con el elemento sensor (bioreconocimiento) en una señal reconocible y mensurable. A su vez, los trasductores electroquímicos se clasifican en potencio métricos, ampero métricos y conductimétricos. Los de tipo potencio métrico miden voltajes (potenciales), los amperométricos intensidad de corriente y los conductimétricos conductividad (Huet et al, 2010). Generalmente, en los trasductores ópticos, el estímulo químico o biológico produce cambios en las características del medio en contacto con el hazde luz, como una variación en sus propiedades de emisión(luminiscencia), en el coeficiente de absorción o en el índice de refracción (Lechuga, 2007). En la figura 1, se muestra un diagrama de los componentes de un biosensor. El transductor piezoeléctrico funciona con un material piezoeléctrico que genera una corriente eléctrica al ser sometido a presión.

Fig. 1. Diagrama de los componentes de un biosensor.

Lechuga (2007) afirmo que en el desarrollo de un dispositivo biosensor ocurren dos pasos importantes: (i) el diseño y fabricación de un trasductor físico altamente sensible, en otras palabras,

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