Detección de glucosa con un biosensor de fabricación propia 2/5 - ¿Qué es un biosensor?
Este capítulo forma parte de la serie "Detección de glucosa con un biosensor de fabricación propia basado en glucosa oxidasa". Esta sección ofrece una introducción básica a los biosensores. En capítulos posteriores se profundiza en los principios básicos de los biosensores, su fabricación y cómo pueden utilizarse para detectar glucosa.
¿Qué es un biosensor?
Un biosensor utiliza un elemento de reconocimiento biológico para convertir una señal química en eléctrica. Este concepto tan general se ilustra en la Figura 1.
Esta conversión puede lograrse de muchas maneras diferentes. Los elementos biológicos de reconocimiento pueden ser enzimas o partes del sistema inmunitario. Una enzima es un catalizador biológico. Acelera las reacciones o las hace posibles en determinadas condiciones; además, las enzimas son muy selectivas para determinadas reacciones y sólo convierten una sustancia o grupo de sustancias específicas. El sistema inmunitario de un organismo complejo como un mamífero produce anticuerpos como reacción al material biológico procedente del exterior del cuerpo. Los anticuerpos se unen específicamente a este material biológico. El elemento transductor de un biosensor convierte la reacción en el elemento de reconocimiento en una señal eléctrica. Un método muy común es utilizar un electrodo como transductor. Un mediador redox de difusión libre es capaz de transportar electrones desde una enzima redox hasta el electrodo, formando así el transductor junto con el electrodo.
Biosensores comerciales
Aunque el mediador de difusión libre en combinación con la enzima de difusión libre funciona a pequeña escala, no son adecuados para una versión comercializada de un biosensor. El mediador y la enzima se lavarán y el sensor sólo podrá utilizarse una vez y únicamente en pequeños volúmenes definidos.
Un sistema mejor es un elemento de reconocimiento biológico inmovilizado. Si es necesario un mediador, también debe estar inmovilizado. La inmovilización de un elemento de reconocimiento biológico debe realizarse de forma que la enzima, anticuerpo, etc. mantenga su actividad. Si la proteína pierde su estructura debido a la inmovilización o si se bloquea el paso del sustrato desde la masa hasta la enzima, el sensor no funcionará. Dependiendo del sistema de detección, el movimiento del mediador, de los productos de las reacciones enzimáticas y de los iones contrarios también debe tenerse en cuenta durante el diseño de un biosensor.
Véase también el capítulo Biosensor.