Biosensores para detectar bacterias patógenas y toxinas

El doctor Luis Ramiro Caso Vargas, investigador de la Facultad de Ciencias Biológicas de la BUAP, genera biosensores de tipo óptico para detectar bacterias patógenas (Pseudomonas aeruginosa), con aplicación en entornos hospitalarios.

Así como de Brucella spp. que ocasiona brucelosis por el consumo de alimentos contaminados, principalmente lácteos. Así también, biosensores para identificar aminas biógenas que puede desencadenar intoxicaciones alimentarias.

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria presente en nosocomios (mobiliario, instrumentos quirúrgicos, catéteres y hasta en desinfectantes) capaz de causar infecciones severas en huéspedes inmunodeprimidos.

Biosensor

Además, su resistencia a los antibióticos y su amplia gama de defensas la convierten en un organismo extremadamente difícil de erradicar. Para identificarla, Caso Vargas diseñó un biosensor con obleas de dióxido de silicio de 1cm2 -usado en la fabricación de microprocesadores de computadoras-, a cuya superficie cambió su estructura molecular por métodos químicos.

Así obtuvo un dispositivo con actividad biológica que inmoviliza y exhibe las biomoléculas que funcionan como biorreceptores, en este caso anticuerpos.

Ello es posible porque se utilizan compuestos químicos que se “pegan” firmemente a la superficie del dióxido de silicio mediante un proceso en fase gaseosa. Gracias a esto, se forma una primera capa que modifica las propiedades de la superficie original.

Después se agrega una segunda capa hecha de moléculas especiales llamadas crosslinkers, que actúan como puentes entre esa base y las biomoléculas que se quieren inmovilizar. Sobre esta segunda capa se fija una proteína llamada estreptavidina con capacidad de unirse a los anticuerpos preparados con biotina, los cuales reconocen la bacteria que se quiere detectar.

Para verificar el ensamblado de los biosensores se usan técnicas avanzadas como la espectroscopía de infrarrojo por transformadas de Fourier (FT-IR), que proporciona información respecto de los enlaces químicos formados durante el ensamblaje entre las diferentes moléculas utilizadas.