Resumen de Dispositivos (bio)electroanalíticos miniaturizados en soportes de bajo coste
Hoy en día, cada vez se da más importancia al desarrollo de metodologías rápidas, precisas y de bajo coste para el diagnóstico o control alimentario o medioambiental. Esto concuerda con la tendencia hacia la descentralización del análisis, reuniendo el empleo de dispositivos miniaturizados, de bajo coste y autónomos, que puedan emplear dispositivos de control portátiles.
En este contexto, el empleo de soportes miniaturizados de bajo coste es muy adecuado gracias a su carácter desechable y el pequeño volumen de muestra que requieren. También se está intentando conseguir plataformas que integren diferentes pasos del proceso analítico en un dispositivo, de manera que éste pueda ser utilizado por el usuario que lo necesite.
Los biosensores electroquímicos, en especial, permiten obtener respuestas rápidas, baratas y fiables a muchos de los problemas que se plantean en el análisis bioquímico en diversos campos, como el clínico, alimentario, medioambiental o farmacéutico.
Por ello, el objetivo de esta Tesis Doctoral es el desarrollo de dispositivos bioelectroanalíticos en soportes de bajo coste, para la determinación de analitos de interés clínico y/o alimentario. Los resultados presentados en esta Tesis se dividen en tres partes diferenciadas, que se detallan a continuación: En Capítulo I se desarrolla una metodología para la medida electroquímica de Quantum Dots de sulfuro de plata (Ag2S QD), utilizando electrodos cerámicos serigrafiados con carbono. Como prueba de concepto, se evalúa la influencia de diferentes agentes estabilizantes de los QD para la cuantificación de bacterias, gracias a la interacción no específica de la plata por las proteínas presentes en la pared celular.
Utilizando también electrodos cerámicos y con el objetivo de obtener interacciones entre el analito y el elemento de reconocimiento más específicas, en el Capítulo II se desarrollan dos biosensores de afinidad utilizando diferentes elementos de reconocimiento. En la primera parte, se construye un inmunosensor para la cuantificación de la proteína p53 mutante, relacionada con la enfermedad de Alzheimer. Por otro lado, se desarrolla un aptasensor para cuantificar un alérgeno de la leche, la β-lactoglobulina. En ambos casos se llevan a cabo modificaciones de la superficie de los electrodos. En el inmunosensor los electrodos se nanoestructuran con nanopartículas de oro, mientras que, en el aptasensor, se utiliza el polímero conductor poli-L-lisina junto con nanopartículas de oro para la mejora de las características de la superficie electródica. En estos casos, se utilizan la enzima fosfatasa alcalina y el compuesto electroactivo azul de metileno como marcas. Además, se presenta un capítulo de libro en el que se adapta una práctica de laboratorio con un trabajo desarrollado previamente basado en la determinación de albúmina de suero humana mediante la electrodeposición de oro y plata.
Por último, en el Capítulo III, se avanza hacia el empleo de un nuevo soporte de bajo coste, con el diseño de electrodos basados en papel, y su aplicación en el desarrollo de un biosensor catalítico para la cuantificación de glucosa. Utilizando estos electrodos se obtienen características más ventajosas con respecto a las obtenidas previamente con electrodos cerámicos. Con el fin de integrar etapas del proceso analítico en el dispositivo (lab-on-paper), se añade un accesorio que transporta y diluye la muestra desde el recipiente que la contiene hasta el electrodo, evitando el uso de micropipetas. Además, también se desarrolla una plataforma multimedida que permite llevar a cabo ocho determinaciones simultáneamente, ahorrando así tiempo y, como consecuencia, consumo de energía. Finalmente, se encuentra una revisión bibliográfica (en proceso de redacción) en la que se resumen las diferentes características del papel así como los dispositivos existentes para la determinación de glucosa y un artículo y un capítulo de libro con las investigaciones adaptadas a prácticas de laboratorio.
