Diseño de un biosensor basado en nanopartículas de diamante

18 enero 2017

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El uso de nanomateriales está revolucionado el campo de los biosensores, puesto que ha permitido aumentar su sensibilidad así como su selectividad a diversas sustancias, manteniendo una buena estabilidad y reduciendo las dimensiones de los sensores. Los biosensores de glucosa son unos de los más extendidos, sin embargo existen muchas otras sustancias cuya detección y control resultan de elevado interés en el campo de la medicina, química o industria alimentaria.

David Maestre

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Recientemente, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), en colaboración con el IMDEA nanociencia y el CSIC han demostrado como el uso de nanopartículas de diamante (un compuesto de carbono) mejora la detección de lactato. Esta sustancia está relacionada con la concentración de oxígeno en sangre, así como con la síntesis de glucosa. Un exceso en su concentración puede conllevar disfunción celular y desórdenes clínicos. Además, su concentración también puede relacionarse con la frescura y calidad de ciertos alimentos. Sin embargo, los métodos que se usan comúnmente en la detección del lactato requieren de una instrumentación costosa y de un pretratamiento de la muestra. El biosensor de lactato que han desarrollado E. Briones y col. está basado en un electrodo de oro modificado con nanopartículas de diamante de 4 nm de diámetro, y permite analizar directamente la muestra en un tiempo reducido y con una instrumentación sencilla.

En su trabajo, publicado recientemente en la revista Bioelectrochemistry, los investigadores demuestran que el biosensor de lactato basado en nanopartículas de diamante presenta un límite de detección de 5.3 mM y posee una elevada estabilidad. Además, la selectividad al lactato de este biosensor también mejora, al lograr detectar el lactato a un potencial menor de lo habitual. En su trabajo, los investigadores analizaron la detección de lactato en vino, pero el biosensor está pensado para analizar muestras de sangre en las que la concentración de lactato es menor.

Hoy en día, existen numerosos ejemplos de cómo el uso de nanopartículas mejora el diseño y funcionalidad de los biosensores, aumentando sus prestaciones y manteniendo una química sostenible. Existen biosensores basados en el nanopartículas metálicas, pero apenas se han estudiado sensores basados en nanopartículas de diamante, que entre otros factores, mejoran la estabilidad. Estos estudios permitirán en un futuro desarrollar biosensores de implantación subcutánea o introducidos en el torrente sanguíneo con los que monitorizar parámetros determinantes en nuestra salud.

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