8. Biosensores Flashcards
Definición biosensor
Instrumento para la medición del parámetro biológico o químico
Sensor biológico + Transductor
Función biosensor
Detección de un compuesto o grupo mediante reconocimiento de una biomolécula inmovilizada en una superficie y detección de una señal después de pasar por zona de transducción
Partes de biosensores
REceptor y transductor
Receptor
Componente biológico
Reconocer analito específico (Proteína – enzima, anticuerpo y ADN)
Transductor
Componente electrónico, óptico o térmico
Se detectan señales eléctricas, ópticas, térmicas
Señal medible: corriente o voltaje, luz, color, temperatura
Características ideales de un biosensor
SSRPM
Selectivo
Sensible
Rápido
Portátil
Menos costoso
Biosensores basados en resonancia
Bioelemento: anticuerpo
Antígeno se une al anticuerpo – cambia la masa
Señal medible: cambio de masa causa cambio en frecuencia de resonancia e transductor
Biosensores térmicos
Reacciones biológicas: producción o absorción de calor
Bioelemento: enzimas inmovilizadas
Sensores de temperatura – señal medible es reacción calórica.
Biosensores electroquímicos
Rxnes redox
Biomolécula target: involucrada en rxn
Transductor: electrodo activo
Señal: corriente generada por movimiento de electrones
Detección: ej concentración de glucosa
Biosensores ópticos
Difracción óptica o electroquimioluminisencia
Detección de bacterias
Se detecta cqq cambio en el índice refractivo que ocurre cuaando el analito se une al receptor inmovilizado
Biosensores ópticos fluorescentes
Monitorear analito target en una mezcla biológica compleja mediante inmovilización
Cambio de propiedades de fluorescencia
Señal medible: cambio en fluorescencia
Biosensores bioluminiscentes
Enzimas que emiten fotones como producto
Fagos con luciferasas
Fusionar el gen lux (bacteriano) a un promotor regulado por un compuesto de interés
Biosensores basados en ácidos nucleicos
- Integra oligonucleótidos con un transductor
- Sonda de AN se inmoviliza para actuar como molécula de reconocimiento para detectar fragmentos de ADN o ARN
Uso de enzimas (oxidoreductasas e hidrolasas)
Oxidoreductasas: glucosa, fructosa, aminoácidos, lactatos
Hidrolasas: almidón, celulosa, sacarosa
Usos de biosensores en la industria de alimentos
- Detección de contaminante (asegurar calidad y seguridad)
- Control de calidad: parámetros como frescura, madurez, deterioro, contenido nutricional
- Detección de alérgenos
- Autenticación y trazabilidad (fraude o adulteraciones)
- Pruebas in situ: etapas de cadena de suministro
- Monitoreo ambiental: entornos y normas de higiene
Futuro de biosensores
- Mejor sensibilidad, selectividad y detección en simultáneo
- Reducir costos, mejorar eficiencia
- Integración con plataformas digitales e IA (funcionalidad y accesibilidad)
Usos de biosensores
Monitoreo de comida
Cafeterías escuelas
Hospitales
Granjas
Plantas de procesamiento
Supermercados
Restaurantes
¿qué pueden medir?
Parámetros gustativos (acidez)
Concentración sal
Glucosa
Antibióticos
Pesticidas
Patógenos
Monitoreo de producción de metabolitos – Glucosa
- Producción de glucosa derivada de almidón
- Consumo de glucosa en fermentación
- Consumo en generación de biomasa
- Diagnóstico, monitoreo de diabetes
Uso de enzima glucosa-oxidasa
Penguin
- Chip con enzimas que pueden medir los electrones emitidos durante reacciones
- Detección de antibióticos en alimentos de origen animal
- 2 minutos
- Cantidad en pantalla LED
- Información: alimento seguro o no seguro según límites establecidos por FDA
FOODsniffer
Frescura de carne de res, pescado, pollo
Niveles de gas que deben tener las comidas: frescura y segura para consumir
Empaques - Funciones
Contener
Proteger
Comunicación
Conveniencia
Empaques con biosensores
Extienden o mantienen la vida útil
Mantienen o mejorar la calidad
Activos: cambian algo dentro del empaque
Inteligentes: dan info del producto
