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Un nuevo diseño mejora las prestaciones de los biosensores

Un equipo de investigadores del CSIC ha desarrollado un dispositivo inmunosensor basado en un nuevo diseño de electrodos interdigitados. El nuevo diseño mejora sustancialmente la respuesta de éstos y los hace útiles para la detección de dianas de interés en ámbitos como el de la seguridad alimentaria, el diagnóstico clínico y el medioambiente.

 

Click para ampliarEl diseño se ha aplicado al desarrollo de un inmunosensor para la detección de antibióticos de tipo sulfonamida y los resultados, que acaban de aparecer publicados en la revista Biosensors and Bioelectronics, son muy prometedores. La investigación se ha realizado en el contexto de un proyecto del Plan Nacional de Recursos y Tecnologías Agroalimentarias del Ministerio de Innovación y Tecnológica por los equipos que lideran M.Pilar Marco, en el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC), y Carlos Domínguez, en el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM), ambos del CSIC.

La particularidad de este diseño propuesto por el investigador Andrey Bratov, del Centro Nacional de Microelectrónica del CSIC, reside en la incorporación de 'barreras' entre los electrodos del sensor (de ahí la definición de "interdigitado"). Estas barreras son utilizadas para inmovilizar sobre ellas los bioreceptores específicos, en este caso anticuerpos desarrollados para reconocer las sulfamidas, de forma que la reacción de reconocimiento entre ambas moléculas ocurre en la zona del sensor donde el campo eléctrico es más intensa, lo que incrementa significativamente la señal (VER GRÁFICO). Concretamente, este tipo de inmunosensores se basan en medir el cambio producido en la impedancia eléctrica del sistema como consecuencia de la interacción del anticuerpo con su diana.

El resultado, explica Francisco Sánchez, investigador del grupo del Instituto de Química Avanzada de Cataluña del CSIC, permite aumentar la fiabilidad de las medidas y en consecuencia aumentar la sensibilidad ya que "la señal de salida es más clara, lo que permite detectar concentraciones muy bajas sin que se confundan con el ruido de fondo del sistema".

Permite aumentar la fiabilidad de las medidas y, en consecuencia, aumentar la sensibilidad

El dispositivo, un circuito de unos cinco milímetros de ancho por cinco milímetros de largo, puede usarse de forma sencilla. Se trata de una varita conectada a un lector de impedancia (que puede tener el tamaño de un PDA): basta con sumergir la varita en el líquido y esperar la señal de salida en el lector.

El nuevo diseño puede ser utilizado para el desarrollo de inmunosensores útiles en otros campos como el del diagnóstico clínico o el medio ambiente, siempre que las muestras sean líquidas. La aplicación depende básicamente, de la disponibilidad de anticuerpos o bioreceptores capaces de reconocer la diana analítica en cada caso (pesticidas, residuos de fármacos, drogas, biomarcadores de enfermedades, etc.). En este sentido, el grupo de Receptores Moleculares Aplicados del Instituto de Química Avanzada de Cataluña posee una amplia "quimioteca" de anticuerpos, resultado de la investigación que viene realizando en este ámbito desde hace varios años. El grupo ha participado en el desarrollo de varios inmunosensores útiles en el ámbito de la seguridad alimentaria y en el medioambiente como, por ejemplo, dispositivos para la detección de antibióticos en leche o de pesticidas en aguas, en vino o en zumos de fruta.

Enlaces externos:

Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC)

Centro Nacional de Microelectrónica (CNM-CSIC)