Biosensores de glucosa

Los biosensores de glucosa se conocen ya a lo largo de la historia, mas el término de nanobiosensores es relativamente nuevo. Los Biosensores a nanoescala o nanobiosensores representan un paso fundamental para el desarrollo de nuevos dispositivos destinados a medir los niveles de azúcar en la sangre , ya que con sus numerosas ventajas pueden contribuir con la mejora en la atención de la salud delos pacientes diabéticos favoreciendo a un mejor control de su enfermedad. [1]

Los Nanobiosensores, proporcionan un aumento en la sensibilidad en los límites de cuantificación, los cuales son requeridos para un mejoramiento en el análisis. El uso de nanomateriales funcionalizados con biocomponentes puede mejorar drásticamente la estabilidad y la especificidad de la detección en el sistema,mejorando así su reproducibilidad y fiabilidad. La Nanotecnología permite la miniaturización y la integración de biocomponentes en nanobiosensores complejos, así como sistemas de transducción, capaces de realizar el monitoreo continuo de la glucosa con dispositivos implantables y de análisis de alta sensibilidad como los dispositivos lab-on-chip para la detección rápida y de bajo coste. Estascaracterísticas han motivado a un gran número de investigadores a explorar estrategias alternativas basadas en diferentes nanotecnologías de nanomateriales o nanoestructuras, para el desarrollo de biosensores ópticos y electroquímicos. Hasta la fecha los nanomateriales modernos han alcanzado un alto grado de complejidad, en cuanto a la síntesis de herramientas funcionales con propiedades a medida ycontrolada a nanoescala. Numerosos tipos de nanomateriales han sido empleados para el desarrollo de biosensores, relacionados a partículas (nanopartículas metálicas, puntos cuánticos), a los nanotubos, nanocables, nanovarillas, nanofibras, así como nano compuestos, nanopelículas, nanopolímeros y nanoplacas. Estos materiales son capaces de mejorar el rendimiento de los sistemas de detección, gracias asus características físicas, químicas, mecánicas, magnéticas y propiedades ópticas[2]. El desarrollo de la nanotecnología ha contribuido a los esfuerzos para hacer realidad el uso de los nanomateriales para la detección de glucosa, con un tiempo de respuesta mucho más rápido, estabilidad operativa,selectividad y fácil muestreo.

En este artículo se habló sobre el uso de sensores basados o noen enzimas, explicando las diferentes estrategias aplicadas para cada caso. Cabe destacar que los ensayos de glucosa con aproximaciones enzimáticas implican enzimas como la glucosa oxidasa (Gox) o glucosa deshidrogenasa como elementos para el reconocimiento de la glucosa. Las enzimas identifican específicamente los analitos para asegurar la selectividad del ensayo. Durante la oxidación de laglucosa catalizada por Gox se genera H2O2 que puede ser utilizado para detectar glucosa a nanoescala y para aproximaciones en la lectura óptica. Por otro lado, se propone las aproximaciones no enzimáticas debido a que resuelven las limitaciones de aproximaciones enzimáticas como condiciones rigurosas y desnaturalizadas, duras modificaciones y altos costos. El principal problema de las aproximaciones noenzimáticas es como detectar la glucosa precisamente.

Estudiando cada una de las estrategias se puede observar lo siguiente: En la mayoría de los ensayos, tanto con aproximaciones enzimáticas como sin ellas, se utilizaron nanopartículas de oro y plata debido a que aumentan la especificidad y precisión de la medición, además, el oro mejora el rendimiento analítico de los biosensores pudiendodetectar la glucosa en una amplia gama de concentraciones.

La primera estrategia analizada fue “Crecimiento del Nanocristal”, en este caso el crecimiento del nanocristal pudo ser dirigido por el H2O2 u otro producto químico generado en la reacción catalizada por la enzima. Este método se basa en la detección plasmónica, debido al crecimiento de los cristales. En este caso explicaron la...