Nuevos biosensores para la optimización de los análisis bromatológicos, biomédicos y ambientales
Este tipo de dispositivo de detección y evaluación debería ser capaz no solo de identificar múltiples amenazas químicas y/o biológicas y describir entornos complejos, sino también de transmitir esta información a un centro de recolección y análisis de datos. En principio, los biosensores, y concretamente los biosensores en matriz (microarrays o biochips) podrían llevar a cabo dichas tareas. Biosensores: una alternativa eficaz a las técnicas analíticas convencionales La disponibilidad de dispositivos autónomos en el mercado es nula. «Actualmente, el flujo de trabajo desde la recolección de la muestra hasta la visualización de los resultados finales es tremendamente complejo», comenta el profesor Karl-Heinz Feller, coordinador del proyecto financiado por la Unión Europea SAMOSS. «Este conlleva un gran número de fases diferentes, que requieren la participación de personal altamente cualificado en laboratorios plenamente equipados con instrumental pesado y caro». El proyecto SAMOSS se centró en tres de los campos de aplicación más relevantes: el análisis de alimentos, el análisis biomédico y el seguimiento ambiental. El empleo de biosensores en análisis de calidad y seguridad alimentaria es todavía muy limitado, sin embargo, la mayor sensibilización de los consumidores y el aumento de la popularidad de los productos orgánicos o biológicos constituyen importantes motores de cambio. El análisis biomédico impulsa las actividades de investigación y desarrollo (I+D) orientadas al diseño de nuevos biosensores, que tienen el potencial de proporcionar un diagnóstico biomédico inmediato y de gran precisión y una evaluación farmacológica durante el tratamiento. El seguimiento ambiental de contaminantes, especialmente en el agua, tiene como objetivo mejorar la protección de la salud humana y el medio ambiente gracias a una identificación eficaz y temprana de las propiedades de los compuestos químicos. Investigadores noveles de talento unen fuerzas para mejorar la I+D sobre biosensores El desarrollo de biosensores es un campo emergente de investigación en los análisis bromatológicos, clínicos y ambientales. El proyecto SAMOSS proporcionó formación a doce investigadores predoctorales (ESR) y a dos investigadores postdoctorales (ER) en I+D de biosensores adecuados para aplicaciones en medicina, tecnología de alimentos y bebidas y cuestiones medioambientales. Estos realizaron cursos para mejorar sus competencias científicas y complementarias en las instituciones de acogida, asistieron a centros de formación, talleres de trabajo y reuniones entre los distintos socios del proyecto y participaron en simposios científicos. Las actividades del proyecto han conducido a la publicación de veintitrés artículos en revistas científicas con revisión por pares. Los becarios predoctorales y postdoctorales también llevaron a cabo actividades divulgativas, incluyendo la redacción de comunicados de prensa, la creación de vídeos para programas de televisión y la participaron en semanas de la ciencia y programas de actividades científicas en institutos de educación secundaria. Los investigadores crearon y validaron diferentes prototipos de biosensores ópticos que detectan analitos relevantes como micotóxinas o antibióticos en alimentos, fármacos en análisis clínicos y disruptores endocrinos como hormonas contraceptivas en muestras ambientales. Los biosensores pueden llevar a cabo una cadena de operaciones, estableciendo un proceso autónomo que comienza con la recolección de una muestra y termina proporcionando un resultado en forma de «respuesta». En conjunto, se automatizarán y combinarán seis fases diferentes en sistemas de detección a distancia. Esto permite un análisis «muestra-resultado» rápido y fácil gracias al empleo de diferentes técnicas. En este sentido, ya se ha presentado una solicitud de patente para este nuevo tipo de biosensores. El profesor Feller cree que la red de investigación SAMOSS es capaz de satisfacer las necesidades de I+D europea en cuanto a biosensores novedosos y avanzados para su uso en análisis clínicos, de alimentos y bebidas y ambientales. «Estos catorce prometedores investigadores tendrán, como líderes científicos futuros en el mundo académico o la industria europea de los biosensores, una repercusión enorme en el desarrollo de estos tipos de sensores», afirma el profesor. Los socios industriales del proyecto de Alemania, Francia, Italia y Países Bajos también se beneficiarán de los resultados, a saber: la detección de analitos en el análisis de alimentos, la atención médica y la evaluación de la calidad del agua. «Estas empresas especializadas podrán mejorar sus productos o traducir los resultados en nuevos productos», concluye el profesor Feller. Aunque el proyecto SAMOSS finalizó oficialmente en septiembre de 2017, los socios y los investigadores ESR y ER siguen manteniendo vínculos sólidos. Esta red de colaboración mutuamente beneficiosa se propone presentar nuevas propuestas de investigación a las convocatorias de financiación de proyectos de la Unión Europea en el futuro.
Palabras clave
SAMOSS, biosensores, análisis bromatológico, análisis biomédico, seguimiento ambiental, analito, biosensor óptico
