Se trata de una bacteria modificada genéticamente que emite luz fluorescente al entrar en contacto con mercurio, plomo y cadmio, tres de los elementos más tóxicos para el humano

La doctora Susana Checa (izq.), el licenciado Sebastián Cerminati y el doctor Fernando Soncini, director del Laboratorio de Transducción de Señales en Bacterias Patógenas del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario, desarrollaron un detector de metales tóxicos que podría ser económico y útil para evaluar cuerpos de agua en zonas rurales y urbanas.  Créditos: Gentileza de la Dra. Susana Checa

Investigadores del CONICET de Rosario desarrollaron un biosensor, basado en una bacteria modificada, que detecta en tiempo real metales tóxicos en agua corriente, ríos, arroyos o napas.

La innovación tecnológica permite indicar la presencia de mercurio, plomo y cadmio en el agua, metales que, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), son tres de los diez tóxicos más peligrosos para el hombre y el ecosistema. Además, reacciona frente al oro.

Mediante ingeniería genética, los científicos manipularon a la bacteria Escherichia coli para que, al detectar los metales tóxicos en agua, emita luz fluorescente, explicó a la Agencia CyTA-Leloir la doctora Susana Checa, investigadora del Laboratorio de Transducción de Señales en Bacterias Patógenas del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR).

La sensibilidad del biosensor es tan alta que permite detectar estos metales a niveles de partes por billón (microgramos por litro), cantidades comparables a los niveles máximos de tolerancia en agua de consumo recomendados por la OMS y otros organismos gubernamentales de la Argentina y del exterior.

Sin embargo, no especifica cuál o cuáles de los metales se encuentra en la muestra, por lo cual sería ideal para un primer alerta de contaminación en cursos de agua, sobre todo en regiones alejadas de los grandes centros urbanos. “Posteriormente, esas muestras podrían remitirse a laboratorios especializados para determinar la identidad y cantidad de metales presentes�, explicó Checa, quien también es docente de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas de la Universidad Nacional de Rosario.

A futuro, se podría desarrollar un dispositivo transportable que contenga la bacteria modificada y que evalúe las muestras directamente en el lugar mismo de la extracción. “Nuestra intención es transferir esta tecnología, por eso hemos iniciado algunas conversaciones con grupos interesados�, destacó la investigadora.

La bacteria genéticamente modificada emite luz fluorescente cuando entra en contacto con metales tóxicos peligrosos para la salud. El desarrollo de los investigadores de Rosario fue patentado por la oficina de Vinculación del CONICET.

Créditos: Gentileza de la Dra. Susana Checa

Fuente:  Agencia CyTA-Instituto Leloir

http://www.agenciacyta.org.ar/2015/03/cientificos-rosarinos-inventan-detector-rapido-de-metales-toxicos-en-agua/

El INTI, a través del Centro de Procesos Superficiales, desarrolló una versión preliminar de un biosensor para detectar la presencia de proteínas alergénicas en alimentos. Éstas representan una amenaza a la salud de las personas alérgicas y la única forma de prevención con la que cuentan es su exclusión estricta de la dieta.

En la actualidad, la industria alimenticia utiliza principalmente la técnica ELISA para la detección de alérgenos. Se trata de una metodología muy sensible que involucra un procedimiento lento, la necesidad de equipamiento de laboratorio, y reactivos costosos e importados. Por ese motivo, especialistas del Centro de INTI-Procesos Superficiales, desarrollaron un método alternativo, basado en un biosensor portátil de bajo costo, con insumos y reactivos nacionales para la cuantificación de alérgenos en alimentos.

Si bien hay cientos de alimentos que contienen alérgenos, son sólo ocho los responsables de más del 90% de los casos de reacciones alérgicas que ocurren en todo el mundo. Éstos se conocen con el nombre de “los ocho grandes� y son la leche de vaca, el huevo, el pescado, los mariscos, el maní, la soja, los frutos secos, el trigo y todos los derivados de estos alimentos que conserven las proteínas alergénicas.

Para ejemplificar la importancia del análisis de alérgenos, consideremos una situación que se presenta en la elaboración de chocolates. En la misma planta pueden prepararse dos variedades de chocolate: con y sin maní. La persona alérgica al maní necesita asegurarse, leyendo el rotulo del envase, que el alimento no contiene este producto. Ello sólo puede lograrse mediante controles de calidad realizados sobre el chocolate antes de que salga a la venta. El biosensor se utiliza para garantizar la ausencia de proteínas alergénicas en el chocolate. Esto mismo puede pensarse con otros comestibles y sus posibles alérgenos.

Un biosensor está compuesto por tres elementos fundamentales: un receptor biológico (preparado para detectar específicamente a un analito, siendo en este caso el alérgeno en el alimento); un transductor (capaz de interpretar la reacción de reconocimiento biológico que produce el receptor y traducirla en una señal cuantificable); y finalmente una instrumentación electrónica, capaz de procesar la señal generada y mostrarla de forma adecuada al operador.

El receptor biológico es un anticuerpo que reconoce al alérgeno como una llave a su cerradura. Luego, por medio de un segundo anticuerpo unido a una enzima que cataliza una reacción, se genera una señal que será convertida por el biosensor a señal eléctrica (Figura 1). Las células electroquímicas -donde ocurre la reacción entre el alergeno extraído del alimento y el anticuerpo específico- se conectan al equipo portátil controlado por una computadora través de un puerto USB. Bajo estas condiciones, la concentración de proteínas alergénicas se relaciona con la corriente medida (Figura 2).

Argentina todavía no cuenta con legislación sobre la declaración y los límites de alérgenos en los rótulos de los alimentos. Ésta es una importante problemática sanitaria que deberá ser tratada en el futuro cercano, de modo que las personas alérgicas puedan decidir sobre el consumo de un producto.

En suma, el desarrollo de nuevas técnicas analíticas y dispositivos para la determinación de alérgenos en alimentos, entre los que se destacan por su practicidad los biosensores, responden a la necesidad de la industria alimenticia de asegurar la protección de la salud de los consumidores.

Fuente : INTI

http://www.argentina.ar/temas/ciencia-y-tecnologia/35263-inti-creo-un-biosensor-para-detectar-alergenos-en-alimentos

Investigadores de la Universidad Nacional de Tucumán desarrollaron un dispositivo manual y económico que mide concentraciones de glucosa en tiempo real. El desarrollo podría ser útil para realizar diagnostico de diferentes enfermedades, controles en procesos industriales aplicados a la producción de alimentos o en la industria farmacéutica, entre otros objetivos.

Créditos: Gentileza de la doctora Carmen Mayorga Martínez

(Agencia CyTA – Instituto Leloir)-. Los biosensores, pequeños aparatos manuales, están siendo desarrollados en la actualidad por investigadores de diferentes países que trabajan en el campo de la nanotecnología, una disciplina que manipula materiales a escala nanométrica (un nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro).

Esos dispositivos pueden llegar a tener diferentes aplicaciones, por ejemplo para el diagnóstico de enfermedades a través de la detección en una gota de sangre, o en muestras de saliva, de moléculas que indicarían la presencia de algún desorden en su etapa inicial. El principio básico de esta tecnología consiste en el desarrollo de un sensor que reconoce una molécula y que produce una señal eléctrica. Luego mediante una electrónica adecuada y un programa de software se obtienen los resultados.

La revista Biosensors y Biolectronics describe un biosensor que mide en tiempo real y en forma precisa concentraciones de glucosa en diferentes muestras.

“El biosensor que desarrollamos es un sistema de bajo costo, eficaz y fácil de reproducir�, indicó a la Agencia CyTA una de las responsables principales de este proyecto, Carmen Mayorga Martínez, doctora en ciencias biológicas. Este avance lo hizo recientemente mientras se desempeñaba como investigadora del Laboratorio de Medios e Interfaces (LAMEIN) en el Departamento de Bioingeniería de la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología en la Universidad Nacional de Tucumán. En la actualidad trabaja en el Instituto Catalán de Nanotecnología, en Barcelona, España.

La doctora Mayorga indica que dicho dispositivo podría tener múltiples aplicaciones en diversos sistemas biosensores o inmunosenores, sensores de DNA, o biosensores para controles ambientales.

“Podría ser útil para medir concentración de azúcar en sangre. O en pacientes diabéticos para controlar su salud. También podría ser usado para realizar controles en procesos industriales aplicados a la producción de alimentos o en la industria farmacéutica, entre otros objetivos�, destacó la investigadora.

Biosensor de glucosa

El dispositivo para medir concentraciones de glucosa está compuesto de una pasta de grafito y contiene una enzima que detecta glucosa y que se llama glucosa oxidasa. “Asimismo el sistema contiene un pequeño disco de oro que se lo utiliza como conector para conducir la corriente eléctrica cuando la enzima entra en contacto con la glucosa de la muestra. Posteriormente la señal es interpretada por un equipo que mide la impedancia (parámetro eléctrico que refleja la dificultad o facilidad para dejar pasar una corriente eléctrica a través de un sistema) y se obtiene una medición de la concentración�, explicó la doctora Mayorga.

Para demostrar la eficacia del biosensor se evaluaron diferentes parámetros y características. “Por un lado, la reproducibilidad de las mediciones, es decir, se construyeron numerosos dispositivos del mismo modelo, por diferentes personas y en diferentes laboratorios, dando todos resultados idénticos. Luego, se realizaron mediciones de soluciones de diferentes concentraciones de glucosa con el biosensor destacó la investigadora. Y continuó: “Se evaluó también la especificidad del mismo para la glucosa midiendo otros compuestos como acido ascórbico, acido úrico, dopamina, etc para los cuales el biosensor no presentó respuesta.�

Y agregó: “A la luz de los resultados obtenidos, se podría pasar a la implementación de este sistema en otros sistemas biosensores o sensores para aplicaciones comerciales�.

En la creación del biosensor también participaron Ernesto Treo, Rossana Madrid y Carmelo Felice de la Universidad Nacional de Tucumán (UNT), Argentina, del Instituto Superior de Investigaciones Biológicas y del CONICET. El trabajo contó con el apoyo de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, el CONICET, el Instituto Superior de Investigaciones Biológicas y el Consejo de Investigaciones de la Universidad Nacional de Tucumán.

Fuente: CyTA

http://www.agenciacyta.org.ar/2011/10/desarrollan-un-biosensor-economico-y-eficaz-para-medir-glucosa-en-tiempo-real/