Biosensores
Páginas: 17 (4085 palabras)
Publicado: 19 de febrero de 2013
Fundamentos
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 numerososanalitos 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 numerososproblemas analíticos y aplicación en diversos campos como la salud, industria alimentaria, monitorización medioambiental, control de procesos industriales o seguridad y defensa.
Antes se usaban sensores electroquímicos y con la aparición de los biosensores se mejoraron diferentes aspectos en los análisis. Se mejora así la sensibilidad y la precisión. En los biosensores no es necesario manipularlas muestras, ni usar una gran variedad de reactivos, sin embargo es posible hacer cientos o incluso miles de medidas con un único biosensor, se abarata el coste de los ensayos, se aumenta la rapidez del proceso y además son pequeños y su manejo es más sencillo.
A pesar de estas ventajas presenta dos desventajas o limitaciones principales: la primera es la inestabilidad de los compuestosbiológicos (enzimas, anticuerpos…), éstos pueden perder su actividad en horas o días; esto depende de la naturaleza de la molécula, del pH, la temperatura o la fuerza iónica del compuesto biológico. La segunda limitación se debe a que la señal que puede registrar el biosensor está en un rango muy pequeño, de milímetro a micrómetro. Esto se puede mejorar sustituyendo los dispositivos de transducciónfísico-químicos por dispositivos de transducción biológicos.
Definiciones
Los biosensores son dispositivos de análisis utilizados para convertir una respuesta biológica o química en una señal eléctrica. Sus campos de uso incluyen la medicina, la ingeniería de los alimentos y la ecología, actuando como una poderosa herramienta en la determinación de la concentración de una sustancia y nutriéndose deotras disciplinas como la bioquímica, la ciencia de las bioreacciones, la electroquímica, la electrónica y la ingeniería de software.
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 unaherramienta 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".
un biosensor eficaz debe poseer las siguientes cualidades:
1. Ser altamente específicopara el propósito de la aplicación y que su reacción sea independiente de factores tales como la agitación, la presión, la temperatura y el pH.
2. Ser estable (permanecer sin cambios) en condiciones normales de almacenamiento y mostrar a su vez estabilidad luego de un gran número de pruebas, siempre y cuando no sea del tipo descartable (i.e. tiras de medición de pH, "dipsticks" ybiosensores de láminas impresas.)
3. La respuesta debe ser precisa, exacta, reproducible y lineal en el rango de interés del análisis, y no poseer ruido eléctrico.
4. 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...
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 numerososanalitos 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 numerososproblemas analíticos y aplicación en diversos campos como la salud, industria alimentaria, monitorización medioambiental, control de procesos industriales o seguridad y defensa.
Antes se usaban sensores electroquímicos y con la aparición de los biosensores se mejoraron diferentes aspectos en los análisis. Se mejora así la sensibilidad y la precisión. En los biosensores no es necesario manipularlas muestras, ni usar una gran variedad de reactivos, sin embargo es posible hacer cientos o incluso miles de medidas con un único biosensor, se abarata el coste de los ensayos, se aumenta la rapidez del proceso y además son pequeños y su manejo es más sencillo.
A pesar de estas ventajas presenta dos desventajas o limitaciones principales: la primera es la inestabilidad de los compuestosbiológicos (enzimas, anticuerpos…), éstos pueden perder su actividad en horas o días; esto depende de la naturaleza de la molécula, del pH, la temperatura o la fuerza iónica del compuesto biológico. La segunda limitación se debe a que la señal que puede registrar el biosensor está en un rango muy pequeño, de milímetro a micrómetro. Esto se puede mejorar sustituyendo los dispositivos de transducciónfísico-químicos por dispositivos de transducción biológicos.
Definiciones
Los biosensores son dispositivos de análisis utilizados para convertir una respuesta biológica o química en una señal eléctrica. Sus campos de uso incluyen la medicina, la ingeniería de los alimentos y la ecología, actuando como una poderosa herramienta en la determinación de la concentración de una sustancia y nutriéndose deotras disciplinas como la bioquímica, la ciencia de las bioreacciones, la electroquímica, la electrónica y la ingeniería de software.
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 unaherramienta 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".
un biosensor eficaz debe poseer las siguientes cualidades:
1. Ser altamente específicopara el propósito de la aplicación y que su reacción sea independiente de factores tales como la agitación, la presión, la temperatura y el pH.
2. Ser estable (permanecer sin cambios) en condiciones normales de almacenamiento y mostrar a su vez estabilidad luego de un gran número de pruebas, siempre y cuando no sea del tipo descartable (i.e. tiras de medición de pH, "dipsticks" ybiosensores de láminas impresas.)
3. La respuesta debe ser precisa, exacta, reproducible y lineal en el rango de interés del análisis, y no poseer ruido eléctrico.
4. 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...
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