ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

INSTRUMENTACIÓN BIOMÉDICA

BIOSENSORES

Integrantes:Gonzales Oscar Quishpe StalinPozo Rommel

Ing. Patricio Álvarez

Agosto 2012 – Diciembre 2012

INDICE

1. INTRODUCCIÓN 1

2. DEFINICIÓN 1

3. FUNCIONAMIENTO DE UN BIOSENSOR 2

4. CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOSENSORES 3

5. CLASIFICACIÓN 3

5.1 POR EL TIPO DE INTERACCION 4

5.1.1 Sensores Biocatalíticos 45.1.2 Sensores de Bioafinidad 4

5.2 POR EL ELEMENTO DE RECONOCIMIENTO 5

5.2.1 Enzimas 55.2.2 Células Completas 55.2.3 Orgánulos Subcelulares 55.2.4 Tejidos 65.2.5 Anticuerpos 65.2.6 Lectinas 65.2.7 Ácidos Nucleicos 75.2.8 Polímeros de Impresión Molécula 75.2.9 Aptámeros 75.2.10 Ácidos Nucleicos Peptídicos 8

5.3 POR EL SISTEMA DE TRANSDUCCION 8

5.3.1 Transductor Electroquímico 85.3.2 Transductor Óptico 95.3.3 Transductor Piezoeléctrico 105.3.4 Transductor Termométrico 115.3.5 Transductor Nanomecánico 11

6. USOS Y APLICACIONES DE LOS BIOSENSORES 12

6.1 Química clínica, medicina y terapéutica 126.2 Veterinaria, agricultura y alimentación 136.3 Industrias de fermentación, producción farmacéutica 136.4 Control de poluciones y medio ambiental 14

7. ALGUNOS BIOSENSORES 14

7.1 Biosensor de glucosa 14

7.2 Biosensores aplicados al diagnóstico de hepatitis B, C y VIH 157.3 Biosensor detector de cáncer 167.4 Biosensor detector de alcohol en la sangre 167.5 Biosensor detector del embarazo 17

8. BIBLIOGRAFÍA 18

BIOSENSORES

1. INTRODUCCIÓN

La necesidad de llevar a cabo determinaciones analíticas de manera rápida, selectiva y con elevada sensibilidad ha dado lugar a la aparición y amplio desarrollo de los denominados biosensores. Estos dispositivos analíticos que incorporan un elemento biológico como fase sensorial asociado a un transductor físico-químico, presentan un enorme potencial para la detección de numerosos analitos tanto en el ámbito del análisis clínico, industria alimenticia o medioambiental.

La utilización de transductores de tipo electroquímico, óptico, piezoeléctrico o térmico junto a la inclusión de enzimas, anticuerpos, ácidos nucleicos, receptores celulares e incluso células enteras ha dado lugar a una amplísima variedad de configuraciones y alternativas para la resolución de numerosos problemas analíticos y aplicación en diversos campos como la salud, industria alimentaria, monitorización medioambiental, control de procesos industriales o seguridad y defensa.

2. DEFINICIÓN

Los biosensores son dispositivos de análisis utilizados para convertir una respuesta biológica o química en una señal eléctrica. Antiguamente se consideraba que un biosensor era cualquier sonda analizadora que introducida en un medio biológico diera una señal cuantificable. Esto incluye a los electrodos ion selectivo y de pH.

Hoy en día se da otra definición que es "Un biosensor es una herramienta o sistema analítico compuesto por un material biológico inmovilizado (tal como una enzima, anticuerpo, célula entera, orgánulo o combinaciones de los mismos), en íntimo contacto con un sistema transductor adecuado que convierta la señal bioquímica en una señal eléctrica cuantificable".

Los biosensores difieren esencialmente de las técnicas de medición existentes desde al menos tres puntos de vista muy útiles y fundamentales:

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En el contacto íntimo del material biológico (tanto si consiste en células enteras, orgánulos, anticuerpos o enzimas) con un transductor que convierte la señal biológica en una señal eléctrica cuantificable.

En su tamaño funcional, generalmente la porción sensora de un biosensor es pequeña y eso permite pequeños tamaños de muestra, una interferencia mínima con los procesos existentes después de la implantación.

Por último, el análisis de medios peligrosos o poco accesibles, sin interrumpir el flujo del proceso.

3. FUNCIONAMIENTO DE UN BIOSENSOR

La siguiente figura muestra el funcionamiento básico de un biosensor:

El analito es reconocido por el sistema receptor generando una señal primaria. A continuación el transductor la convierte en una señal secundaria eléctrica, que posteriormente es amplificada, condicionada y procesada, para ser presentada en forma de dato.

Esta forma de uso del sensor supone implícitamente que es éste quien va a la muestra y no al revés. Esto en la práctica tiene una clara ventaja temporal y espacial, ya que posibilita directa y continuamente el hecho de combinar diferentes fases del proceso analítico en el mismo dispositivo.

Convencionalmente, las dos funciones básicas para un biosensor son el reconocimiento y la transducción. Pudiéndose dar de forma consecutiva o simultánea en función de la naturaleza del sensor y vienen determinadas por la existencia de materiales específicamente diseñados.

Se debe destacar que el primer material (elemento biológico), responsable de la etapa de reconocimiento del analito (molécula o microorganismo), es el que determinará las características de selectividad del dispositivo. Este material podrá aparecer integrado, acoplado o inmovilizado sobre un soporte adiente.

Como consecuencia de una reacción química o una interacción selectiva con el analito, permitirá la generación de un señal primaria en cualquier dominio (electroquímico, óptico, térmico, másico, etc). Algunos de los fenómenos químicos asociados son:

Cambios de color Cambios de potencial eléctrico

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Flujo de electrones La producción de calor Cambios en la frecuencia de oscilación del cristal

Por lo tanto, la información suministrada por la señal está directamente relacionada con la presencia de un analito determinado.

Un segundo material se encarga de traducir esta señal primaria generada en la etapa de reconocimiento en otra más fácilmente tratable (señal secundaria), que normalmente es de dominio eléctrico. Esta información transmitida tiene un carácter cuantitativo ya que la magnitud de esta señal se relaciona con la actividad o concentración de la especie reconocida en la etapa previa.

4. CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOSENSORES

Un biosensor eficaz debe poseer las siguientes cualidades:

Ser altamente fiable y específico para el propósito de la aplicación y que su reacción sea independiente de factores tales como la agitación, la presión, la temperatura y el pH.

Ser selectivo, sensible, estable (permanecer sin cambios) en condiciones normales de almacenamiento y mostrar a su vez estabilidad luego de un gran número de pruebas.

La respuesta debe ser rápida (en lo posible en tiempo real), precisa, exacta, reproducible y lineal en el rango de interés del análisis además de que no poseer ruido eléctrico.

Si el biosensor será usado para monitoreo invasivo en situaciones clínicas, la sonda debe ser pequeña y no provocar trastornos en el organismo, tales como efectos tóxicos o antigénicos y ser esterilizable, o al menos no ser propenso a acumular impurezas o proteólisis.

El biosensor deberá ser portable, de bajo costo y ser utilizado por personal semi-capacitado, además de debe requerir pocos recursos operativos y de almacenamiento que faciliten su empleo y no supongan un coste adicional.

Por último, debe haber un mercado para el biosensor. No tiene sentido desarrollar estos dispositivos si la tendencia es de mantener los métodos tradicionales en vez de descentralizar las pruebas en laboratorio.

Como se ha visto existe una amplia variedad de biosensores distintos y no todos poseen cada una de las características citadas anteriormente. La combinación de varias de ellas podría situar a muchos de estos dispositivos en una posición ventajosa frente a las técnicas de análisis convencionales (cromatografía, espectrometría, etc). Además, permiten que sean aplicables a la monitorización en tiempo real de procesos industriales.

5. CLASIFICACIÓN

Como indica la siguiente tabla estos dispositivos pueden clasificarse en función de: el tipo de interacción que se establece entre el elemento de reconocimiento y el analito; el método utilizado para detectar dicha interacción; la naturaleza del elemento de reconocimiento; o del sistema de transducción.

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Existen múltiples elementos de reconocimiento y sistemas de transducción. Teóricamente estos componentes admiten diversas combinaciones. En la práctica, la elección del material biológico/biomimético depende de las características del compuesto a analizar. Por ejemplo, cuando se trata de detectar una sustancia alérgena se utilizan anticuerpos.

La elección del transductor está condicionada por el tipo de elemento de reconocimiento elegido, ya que éste determina cuál será la variación en las propiedades físico-químicas que ocurra como consecuencia de la interacción.

5.1 POR EL TIPO DE INTERACCION

5.1.1 Sensores Biocatalíticos

Son los biosensores mejor conocidos y los más aplicados. Se basan en la utilización de biocatalizadores, que son elementos que favorecen que ocurra una reacción química en la cual a partir de uno o varios sustratos se forman uno o varios productos conocidos sin consumo del biocatalizador, que se regenera y puede ser utilizado de nuevo.

Los elementos de reconocimiento de tipo biocatalítico pueden ser: enzimas, células, completas, orgánulos subcelulares y tejidos. Estos elementos de reconocimiento pueden acoplarse a distintos tipos de transductores como electroquímicos, ópticos, termométricos y acústicos.

5.1.2 Sensores de Bioafinidad

Los sensores de bioafinidad se basan en la interacción del analito de interés con el elemento de reconocimiento, sin que exista transformación catalítica, sino que se produce una reacción de equilibrio en la que se forma un complejo analito-receptor.

Se pueden utilizar para la detección de material genético de microorganismos, para detectar la presencia de patógenos o pesticidas o de cualquier tipo de sustancias que puedan causar una respuesta inmune (y por tanto permitir el desarrollo de anticuerpos).

Existen distintos tipos de receptores de bioafinidad como anticuerpos, lectinas, receptores, células completas, ácidos nucleicos, PIMs, aptámeros y PNAs.

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5.2 POR EL ELEMENTO DE RECONOCIMIENTO

5.2.1 Enzimas

Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas en los seres vivos.

La actividad enzimática está controlada normalmente por el pH, la fuerza iónica, la temperatura y la presencia de cofactores. La estabilidad de las enzimas es un factor limitante para el tiempo de vida de un biosensor de tipo enzimático y se utilizan distintas técnicas para aumentarla, como estabilización química y/o inmovilización.

Las enzimas pueden acoplarse a transductores de los tipos potenciométrico, amperométrico, optoeléctrico, calorimétrico o piezoeléctrico, y básicamente todas funcionan por inmovilización de la enzima en el propio transductor.

Existen enzimas que no se pueden utilizar aisladas debido a que no son suficientemente estables o a que su purificación es difícil o demasiado cara.

5.2.2 Células Completas

Pueden ser células bacterianas, fúngicas, protozoos o células procedentes de organismos superiores y pueden ser viables o no viables.

En este caso en lugar de purificar las enzimas se utiliza como elemento biológico una célula completa, que posee en su interior múltiples sistemas multienzimáticos en su medio natural. Se pueden utilizar células modificadas genéticamente que expresen enzimas determinadas que no se expresen normalmente o que posean una actividad mayor.

5.2.3 Orgánulos Subcelulares

En ocasiones en lugar de utilizar células completas o sistemas multienzimáticos aislados, pueden utilizarse orgánulos subcelulares, que contienen determinados sistemas enzimáticos

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completos, pero no poseen todos aquellos que presenta una célula completa, como es el caso de cloroplastos completos, tilacoides o mitocondrias.

5.2.4 Tejidos

Existen determinados tejidos vegetales que debido a su función fisiológica en el organismo son una fuente de determinadas enzimas o sistemas enzimáticos. Pueden utilizarse distintos tejidos como hojas, raíces, frutas o semillas, en rodajas o bien en forma de homogeneizados. Suelen ir asociados a transductores electroquímicos.

5.2.5 Anticuerpos

Un anticuerpo es una proteína que se une de manera selectiva a una molécula complementaria denominada antígeno, que en este caso corresponde al analito. La mayor parte de los biosensores de bioafinidad se basan en reacciones de unión de antígenos a anticuerpos específicos.

5.2.6 Lectinas

Las lectinas son un grupo de proteínas que se unen de manera selectiva y reversible a distintos sacáridos, como los oligosacáridos que se encuentran en las paredes celulares

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bacterianas. Son moléculas de reconocimiento fácilmente disponibles y económicas que pueden asociarse a distintos transductores como transductores piezoeléctricos o de resonancia de plasmones superficiales.

5.2.7 Ácidos Nucleicos

Los biosensores para el análisis de ADN se basan en el proceso de hibridación, que es la unión de una cadena de ADN con su cadena complementaria. Estos biosensores, también conocidos como “gene chips” se usan para el reconocimiento y cuantificación de ADNs diana en muestras de interés. Pueden acoplarse sistemas de transducción ópticos, gravimétricos o electroquímicos.

5.2.8 Polímeros de Impresión Molécula

Los polímeros de impresión molecular o PIMs son matrices sintetizadas artificialmente que presentan, en teoría, la capacidad de reconocer e interaccionar de forma específica con determinados compuestos.

5.2.9 Aptámeros

Un aptámero es una secuencia de oligonucleóticos (ADN o ARN) de cadena sencilla sintetizada artificialmente, capaz de reconocer diversas moléculas diana con una afinidad y especificidad elevadas. Estas moléculas biomiméticas se asemejan a los anticuerpos. Se pliegan en el espacio y adquieren una conformación con determinadas regiones a las que puede unirse el analito.

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5.2.10 Ácidos Nucleicos Peptídicos

Los ácidos nucleicos peptídicos o PNAs (en sus siglas inglesas) son otro tipo de moléculas sintéticas que mimetizan al ADN-ARN. De hecho, su estructura es muy similar a la de estos ácidos.

5.3 POR EL SISTEMA DE TRANSDUCCION

El sistema de transducción o transductor es el elemento que convierte las variaciones de las propiedades físicas o químicas que se producen por la interacción entre el elemento de reconocimiento y el analito en una señal que puede ser amplificada, almacenada y registrada. La señal generada por el transductor en algunos casos no puede ser interpretada directamente y es necesario la utilización de un software para su procesamiento.

5.3.1 Transductor Electroquímico

Los transductores electroquímicos transforman la señal que se produce por la interacción entre el sistema de reconocimiento y el analito a detectar en una señal eléctrica. Proporcionan información analítica cuantitativa o semicuantitativa específica. El elemento de reconocimiento biológico y el elemento de transducción deben estar en contacto.

Se diferencian cuatro tipos de biosensores electroquímicos que son conductimétricos, potenciométricos, amperométricos e impedimétricos en función de si detectan cambios en la conductividad, en el potencial, en una corriente generada o en la impedancia.

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En general se utilizan junto con elementos de reconocimiento biocatalíticos ya que las reacciones enzimáticas generan aparición de sustancias electroactivas, cambios en el pH o en el potencial, etc.

5.3.2 Transductor Óptico

Los transductores ópticos se basan en la medición de las variaciones que se producen en las propiedades de la luz como consecuencia de la interacción física o química entre el analito a detectar y el elemento biológico de reconocimiento del biosensor. Las bases

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físicas de este tipo de sensores son los cambios que ocurren en absorción, fluorescencia, luminiscencia, dispersión o índice de refracción, cuando la luz se refleja en las superficies de reconocimiento. El sistema básico de medida consiste en una fuente de luz, el elemento sensor (donde se encontrarían las moléculas receptoras) y el detector. Se diferencian métodos de detección directa, sin necesidad de marcaje y detección indirecta, en la que es necesario utilizar marcaje.

Este tipo de transductores pueden acoplarse a elementos de reconocimiento biocatalíticos o de bioafinidad. Los transductores que tienen propiedades ópticas son muy variados en función de las propiedades, incluyendo sensores de fibra óptica, sensores de resonancia de plasmones y sensores de onda evanescente.

5.3.3 Transductor Piezoeléctrico

Los sistemas de transducción piezoeléctricos, másicos, gravimétricos o acústicos miden cambios directos de masa inducidos por la formación del complejo antígeno-anticuerpo.

Los materiales que se utilizan para el diseño de este tipo de biosensores son materiales piezoeléctricos, que son aquellos que entran en resonancia por la aplicación de un campo eléctrico alterno externo. Estos cristales se recubren con el elemento de reconocimiento que suele ser de bioafinidad (anticuerpos, lectinas, etc) y se ponen en contacto con la muestra que contiene el analito que se desea detectar. La frecuencia de oscilación viene determinada por la masa del cristal, que varía cuando se produce la interacción entre el elemento de reconocimiento y el analito y da lugar a una variación en la frecuencia de oscilación.

Se diferencian dos tipos principales:

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Bulk acoustic wave (BW), también denominados quartz crystal microbalance (QCM) thickness slear mode. La resonancia ocurre en toda la masa del cristal.

Surface acustic wave (SAW). Ondas acústicas de superficie. La resonancia ocurre sólo en la superficie del cristal.

5.3.4 Transductor Termométrico

Los transductores termométricos se basan en la detección del calor generado en las reacciones enzimáticas exotérmicas, que se puede relacionar con la concentración de analito. Estos cambios de temperatura normalmente se determinan por medio de termistores a la entrada y a la salida del dispositivo en el que se encuentran inmovilizadas las enzimas.

Presentan como inconveniente que pueden existir pérdidas de calor por irradiación, conducción o convección.

5.3.5 Transductor Nanomecánico

En los transductores nanomecánicos el elemento de reconocimiento biológico se inmoviliza sobre la superficie de una micropalanca de silicio, que se sumerge en una muestra líquida. Generalmente se utilizan anticuerpos. La interacción entre el elemento de reconocimiento y el analito produce un cambio diferencial en la tensión superficial del líquido y la micropalanca sufre una respuesta de tipo nanomecánico que consiste en un cambio de la deflexión y/o de la frecuencia de resonancia.

La detección de la respuesta nanomecánica puede hacerse de modo dinámico o de modo estático.

6. USOS Y APLICACIONES DE LOS BIOSENSORES

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Los biosensores pueden ser utilizados ampliamente en el análisis clínico, terapéutica, veterinaria, agricultura, monitorización de procesos industriales y control de polución y medio ambiental. Tienen el atractivo de ser de bajo coste, pequeños, sensibles, y fáciles de usar.

6.1 Química clínica, medicina y terapéutica

Biosensores de mesa de tipo electroquímico se encuentran, por supuesto, en servicio rutinario en los laboratorios de bioquímica clínica para determinar glucosa, ácido láctico, etc.

Otra área de la medicina clínica y terapéutica donde los biosensores entrarán con fuerza es la monitorización fuera de las horas de visita. Un ejemplo donde se requiere una monitorización de bolsillo, cómoda para el usuario, es el control de glucosa sanguínea en los diabéticos. La tasa de glucosa en sangre de un diabético insulino-dependiente tiene que determinarse dos o tres veces al día y es vital para la salud del paciente que tal control se realice con precisión. Aparatos de este tipo están siendo desarrollados por varias compañías.

Tal monitorización mejorará la eficacia de los cuidados al paciente reemplazando los laboriosos, y a menudo lentos, sistemas de ensayos actuales. Ello llevará a una práctica clínica más próxima al enfermo, facilitando una rápida toma de decisiones en clínica. Una gran cantidad de sustancias requieren ser controladas en estas situaciones, tales como antígenos, anticuerpos, colesterol, compuestos neuroquímicos, etc., la lista sería enorme.

La aparición de biosensores baratos y fáciles de usar revolucionará la práctica del seguimiento de la terapéutica, permitiendo estudios en mayor profundidad con una base metabólica, seguramente mejorando los tests presentes, principalmente físicos, por ejemplo el caso del diagnostico y monitorización del cáncer.

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6.2 Veterinaria, agricultura y alimentación

En este campo hay muchas áreas donde ni siquiera se dispone de sistemas de análisis convencionales. La introducción de biosensores adecuados repercutirá con éxito en las siguientes áreas:

a) Cuidado de animales: Control de la fertilidad y de enfermedades infecciosas.b) Industrias lácticas: Leche (proteínas, grasa, anticuerpos, hormonas, vitaminas)c) Frutas y verduras: Diagnosis viral y de hongos.d) Alimentos : Contaminación y toxinas (Salmonella).e) Fermentaciones: Mejora la producción y control de calidad.

6.3 Industrias de fermentación, producción farmacéutica

Además de la fermentación alcohólica hay un número considerable y cada vez mayor de sustancias que se están produciendo a escala a partir de cultivos de células eucariotas y procariotas. La monitorización de estos delicados y caros procesos es esencial para reducir y mantener bajos costes de producción. Además, pueden diseñarse biosensores específicos para medir la generación de un producto de fermentación.

El uso de biosensores en los procesos industriales beneficia al fabricante de varias formas:

a) Un biosensor pude hacerse compatible tanto con el análisis en línea como con el muestreo discretizado.

b) Proporciona la posibilidad de respuesta rápida y, por lo tanto, un control feedback mejorado.

c) No interfiere el flujo del proceso.

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d) Un biosensor tiene una vida útil potencial de días, a veces semanas, lo que permite dedicar al personal técnico a otras tareas.

e) Facilita el muestreo rápido y el rechazo de materias primas por debajo del estandar durante la misma entrega.

f) Proporciona un método de monitorización de bajo coste para materias primas y productos almacenados.

g) Proporciona un acceso a medios remotosh) Los biosensores pueden hacerse relativamente baratos.

6.4 Control de poluciones y medio ambiental

Debido a que pueden ser miniaturizados y automatizados, los biosensores pueden desempeñar muchos papeles en estos campos.

Un área donde los biosensores de célula entera pueden llegar a ser importantes es el control de aguas, para combatir el creciente número de polucionantes encontrados en las aguas superficiales y, por tanto, en las aguas de bebida. Actualmente aparecen tantos materiales no deseados en las aguas superficiales que el análisis de una única sustancia es insuficiente, se requiere un biosensor de amplio espectro. Este tipo de biosensor, para la determinación de la DBO, ya está en el mercado.

Esta área del desarrollo de biosensores está aumentando progresivamente su interes militar. Por ejemplo, una compañía ha producido un biosensor enzimático para detectar gas nervioso. Con las recientes tendencias hacia el desarrollo de arsenales biológico sofisticados esta área de la investigación en biosensores debe recibir una atención prioritaria.

7. ALGUNOS BIOSENSORES

7.1 Biosensor de glucosa

El biosensor para la determinación de glucosa en sangre es el más estudiado y comercializado dentro de la industria biomédica. La diabetes es una enfermedad extendida a nivel mundial, y el control de los niveles de glucosa en sangre mediante un método sencillo y rápido es vital. Como se ha dicho anteriormente, se comercializó por primera vez en 1975. Desde entonces gracias a la introducción de tecnologías de miniaturización y fabricación en masa su comercialización aumentó de forma considerable. Los primeros empleaban la enzima glucosa oxidasa y el electrodo de oxígeno de Clark y Lions:

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Entre el cátodo central de platino y el ánodo circundante de plata se aplica un potencial de 0.6 voltios. El circuito se cierra con solución saturada de cloruro de potasio (KCL). El oxígeno molecular disuelto se reduce en el cátodo de platino. Se liberan electrones y se produce una corriente eléctrica que se puede medir.

A finales de los años ochenta, se comercializaron los primeros electrodos desechables fabricados con tecnología serigráfica. En los últimos años se ha conseguido un dispositivo capaza de monitorizar el nivel de glucosa en sangre de manera continua y no invasiva.

Basándose en la misma tecnología desarrollada para este biosensor se han desarrollado dispositivos para la determinación de otros analitos como lactosa o etanol, pero ninguno de ellos ha llegado a tener un mercado tan amplio como este.

7.2 Biosensores aplicados al diagnóstico de HEPATITIS B, C Y VIH

Las enfermedades infecciosas como la hepatitis B, hepatitis C o el VIH también son objeto de nuevos desarrollos en biosensores con el objetivo de lograr sistemas de diagnóstico más rápidos y eficaces. De entre ellos el más desarrollado es el empleado para la detección de VIH.

Alrededor de 40 millones de personas en el mundo padecen SIDA. Esta infección se diagnostica mormalmente mediante el análisis de anticuerpos VIH para los que existen biosensores disponibles comercialmente. El funcionamiento del biosensor se basa en el uso de una enzima modificada genéticamente, en combinación con una red de icroelectrodos que detectan electroquímicamente los productos de esta enzima. En presencia de anticuerpos anti-VIH, la actividad enzimática se dispara, lo que permite discriminar con facilidad las muestras infectadas de las que no lo están. Al emplear una metodología sensible a los anticuerpos que genera el organismo después de la infección, los resultados de este ensayo deben ser confirmados mediante otras técnicas de aboratorio, ya que la producción de estos no ocurre inmediatamente después del contagio. Este tipo de análisis puede emplearse por ejemplo para examinar la sangre de donantes.

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Las nuevas tecnologías permiten analizar los anticuerpos presentes en saliva y orina proporcionando resultados en un tiempo inferior a 30 minutos y ofreciendo gran sensibilidad y especificidad.

7.3 Biosensor detector de cáncer

Un equipo de científicos estadounidenses desarrolló un biosensor que puede detectar cantidades pequeñas de toxinas cancerígenas, el nanosensor detectamoléculas generadoras de cáncer o fármacos terapéuticos importantes dentro de una sola célula. Debido a su pequeño tamaño puede colocarse en ambientes a los que no se puede acceder con biosensores más grandes. Está hecho de filamentos delgados de moléculas de carbono, conocidas como nanotubos de carbono que emiten una luz fluorescente que permite identificarlos. La señal lumínica cambia cuando los sensores interactúan con el ADN dentro de las células, lo que puede ayudar a identificar moléculas específicas.

7.4 Biosensor detector de alcohol en la sangre

Estos instrumentos se basan en la oxidación del alcohol etílico por algún agente oxidante.

Generalmente, el agente oxidante una solución que contenga cromo (VI), el cual se reduce a cromo (III) al reaccionar con el alcohol etílico, que se oxida a ácido acético.

La reacción global es la siguiente:

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2Cr2O7 (dicromato, amarillo) + 3CH3CH2OH (alcohol) +16H+ →3CH3COOH + 4Cr3 (verde) ++11H2O

La cantidad de oxigeno que se elimina no tiene relación con el alcohol que se ha consumido, es mas, cuando una persona respira absorbe oxigeno, y cuando vacía sus pulmones elimina dióxido de carbono, que tampoco tiene relacion con el alcohol consumido.

7.5 Biosensor detector de embarazo

Los tests de embarazo son pruebas urinarias que revelan la presencia en la orina de la hormona HCG, la cual no existe en la mujer no embarazada. El test consiste en un stick o varilla que contiene anticuerpos que reaccionan al ponerse en contacto con dicha hormona. Utilizarlo es tan simple como vertir unas gotas de orina sobre la parta del stick habilitada para ello. Tras unos minutos, la orina habrá actuado, mostrando el símbolo que indique si estás o no embarazada. Dependiendo de la marca del test de embarazo, estos símbolos difieren, aunque los más habituales suelen ser una línea, dos o una pequeña cruz.

8. BIBLIOGRAFÍA

http://www.andaluciainformacion.es/portada/?a=94328&i=1 http://www.agenciasinc.es/esl/videos/detalle/871/(offset)/144/(periodo)/todos/

(categoria)/1 http://www.monografias.com/trabajos7/biul/biul.shtml http://atc.ugr.es/~aprieto/TIC_socio_sanitario/A11_4_04_biosensores.pdf

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