Biosensores

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Los biosensores electroquímicos: herramientas
de la analítica y del diagnóstico clínico

RESUMEN

En la sociedad en la que vivimos cada vez se hace más necesario el desarrollo de pequeños dispositivos de análisis que sean baratos, portátiles, fiables, selectivos, de fácil manejo y que requieran de pocos microlitros de muestra para determinar un parámetro concreto. Cada vez es más frecuenteque un paciente tenga la posibilidad de autocontrolar su medicación si puede medir con facilidad ese nivel plasmático que le interesa. Esta demanda social ha hecho posible que personas diabéticas hoy puedan controlar en cualquier momento su concentración de glucosa en sangre y abre la expectativa de que otros parámetros clínicos puedan ser obtenidos de forma similar.

Los sensores o biosensoreselectroquímicos están llamados cada vez más a hacer realidad esta expectativa; están destinados a ser esa herramienta analítica fiable y sencilla que pueda ser utilizada tanto por el propio paciente como por centros de salud que no están dotados de instrumentación analítica automática y compleja. Los electrodos serigrafiados se están convirtiendo en ese transductor que tiene cada vez más ese poderde adaptación para ser la solución adecuada al desarrollo de cualquier sensor o biosensor que tenga su aplicación en el diagnóstico clínico.

Palabras clave: Electrodos serigrafiados. Nanoestructuración. Sensores enzimáticos. Inmunosensores. Genosensores.

1. SENSORES Y BIOSENSORES ELECTROQUÍMICOS

Definir a un sensor químico como cualquier dispositivo miniaturizado que fuera capaz deresponder de manera inequívoca a un analito concreto en el seno de una muestra compleja.
Consta de dos partes: el elemento de reconocimiento que interactúa con el analito y concede selectividad al sensor y el transductor que permite convertir esa interacción en una señal analítica. Cuando el transductor es un electrodo, el sensor será un sensor electroquímico y cuando en el elemento dereconocimiento intervienen especies biológicas estaremos en presencia de un biosensor.

1. La importancia del transductor: electrodos serigrafiados

FIGURA 1. Esquema de un biosensor y fundamento de su funcionamiento.

La utilización de electrodos convencionales de oro, platino o carbono difícilmente serán herramientas válidas para la construcción de sensores de interés en el diagnóstico clínico engeneral.
La técnica de serigrafiado que la ingeniería electrónica viene utilizando se ha ido adaptando también a la producción de electrodos serigrafiados con grandes ventajas frente a otras tecnologías.

En la Figura 2 podemos observar las distintas partes de una tarjeta serigrafiada con un diseño clásico de tres electrodos.

FIGURA 2. Electrodo serigrafiado con tres electrodos.2. Nanoestructuración de electrodos serigrafiados

La nanoestructuración del electrodo de trabajo va a hacer posible el nacimiento de transductores de nueva generación que al modificar la superficie serigrafiada con nanopartículas de distinta naturaleza le van a conferir propiedades inherentes a las mismas que en general van a ampliar su campo de aplicación sin encarecer demasiado su costo.Existe una clase de nanoestructuración: superficies nanoestructuradas con nanopartículas de oro.

1. Electrodos serigrafiados modificados con nanopartículas de oro

Las nanopartículas de oro han tenido siempre un gran atractivo tanto desde el punto de vista biológico, por la excelente biocompatibilidad entre las proteínas y el oro, como por sus aplicaciones electroanalíticas, debido tanto ala elevada conductividad de las mismas como a la elevada relación superficie/volumen que presentan.

3. Selectividad y sensibilidad de un biosensor electroquímico

Se puede asegurar que la sensibilidad del sensor depende exclusivamente del transductor, de la técnica electroquímica elegida y de la metodología analítica seguida.

2. APLICACIONES

2.1. Biosensores enzimáticos: sensor de...
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