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En la sociedad moderna surge la necesidad de crear dispositivos de análisis pequeños, portátiles, económicos y fáciles de usar, capaces de utilizar apenas unos microlitros de muestra.

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Se define el biosensor como un dispositivo que combina:

Elemento de reconocimiento biológico (enzima, anticuerpo o ADN).

Transductor electroquímico, que convierte la interacción en una señal medible.

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Para mejorar la sensibilidad y selectividad, se comienza a nanoestructurar la superficie de los electrodos usando:

Nanotubos de carbono (MWCNT y SWCNT)

Nanopartículas de oro

Permite crear transductores de nueva generación, capaces de detectar concentraciones muy bajas de analitos.

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Los biosensores enzimáticos de glucosa se convierten en los más utilizados en el mundo.

Utilizan enzimas como la glucosa oxidasa (GOx) y mediadores como el ferricianuro, permitiendo la lectura directa de glucosa en sangre en dispositivos de un solo uso.

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La tecnología se aplica a otros compuestos de interés clínico:

Ácido úrico: con electrodos recubiertos de nanotubos de carbono para evitar interferencias y aumentar la especificidad.

Plomo en sangre: usando nanopartículas de oro para detectar este metal tóxico de forma rápida y confiable.

Colesterol y lactato: aunque sin llegar al éxito comercial del sensor de glucosa.

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Se desarrollan sensores capaces de detectar biomarcadores de enfermedades, como el PSA (antígeno prostático específico), clave en el diagnóstico del cáncer de próstata.

Se crean sensores biparamétricos que miden simultáneamente PSA total y libre, permitiendo un diagnóstico más preciso.

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Se desarrollan biosensores con hebras de ADN como elemento de reconocimiento.

Uno de los ejemplos destacados es el genosensor para detectar el virus SARS, que permite identificar el material genético viral de manera rápida y sin PCR.

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La combinación de nanoestructuración, biotecnología y electroquímica permite soñar con:

Sensores portátiles, desechables y baratos.

Diagnóstico clínico al alcance de todos.

Control de enfermedades crónicas y detección temprana de patologías complejas como el cáncer o infecciones virales.

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 Descubrimiento de los Nanotubos de Carbono (CNTs)

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 Descubrimiento de los Nanotubos de Carbono (CNTs)

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El investigador japonés Sumio Iijima descubre los nanotubos de carbono (CNTs), estructuras cilíndricas de grafeno.

Este hallazgo marca el inicio de la era de la nanoestructuración de superficies, clave para aumentar la sensibilidad de los biosensores.

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Aplicación de Nanotubos de Carbono en sensores electroquímicos

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Aplicación de Nanotubos de Carbono en sensores electroquímicos

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Se desarrollan métodos para nanoestructurar electrodos con nanotubos de carbono (MWCNT-COOH).

Esto mejora la conductividad, selectividad y sensibilidad de los sensores.

Surgen aplicaciones como el sensor de ácido úrico, útil en el diagnóstico de enfermedades como la gota y problemas renales.

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 Sensor de plomo en sangre con nanopartículas de oro

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 Sensor de plomo en sangre con nanopartículas de oro

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Se lanza un sensor especializado para detectar plomo (Pb) en sangre, fundamental en niños por su alta toxicidad.

Utiliza electrodos serigrafiados nanoestructurados con oro, logrando una alta sensibilidad y detección en niveles muy bajos.