{"id":1747,"date":"2016-07-25T08:20:58","date_gmt":"2016-07-25T06:20:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.grupotordesillas.net\/pt\/?p=1747"},"modified":"2016-07-14T14:04:51","modified_gmt":"2016-07-14T12:04:51","slug":"investigan-la-zeina-como-alternativa-sostenible-a-los-materiales-plasticos-en-el-diseno-de-biosensores-uv","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.grupotordesillas.net\/pt\/blog\/investigan-la-zeina-como-alternativa-sostenible-a-los-materiales-plasticos-en-el-diseno-de-biosensores-uv\/","title":{"rendered":"Investigan la ze\u00edna como alternativa sostenible a los materiales pl\u00e1sticos en el dise\u00f1o de biosensores – UV"},"content":{"rendered":"

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Investigadoras de las universidades de Valencia y Cambridge han propuesto la ze\u00edna, un material natural obtenido del ma\u00edz, como alternativa a derivados del petr\u00f3leo para el dise\u00f1o de dispositivos de monitorizaci\u00f3n, biokits y biosensores. El trabajo, publicado en la revista cient\u00edfica \u2018Biosensors and Bioelectronics\u2019, tiene aplicaciones directas en los campos medioambiental y en ciencias de la salud.<\/strong><\/p>\n

La propuesta, con el horizonte en la reducci\u00f3n del uso de materiales pl\u00e1sticos, implica la creaci\u00f3n de dispositivos biodegradables y ecol\u00f3gicos basados en la qu\u00edmica verde. Adem\u00e1s, permite an\u00e1lisis\u00a0in situ<\/em>, de forma f\u00e1cil y r\u00e1pida y en la mayor\u00eda de casos sin la necesidad de fuentes de energ\u00eda externa, es decir, con un consumo energ\u00e9tico nulo. \u201cLos materiales biodegradables deben de ser en un futuro pr\u00f3ximo los sustitutos definitivos de los actuales pl\u00e1sticos<\/em>\u201d, ha destacado Neus Mart\u00ednez Jornet, una de las autoras del art\u00edculo e investigadora en el Departamento de Qu\u00edmica Anal\u00edtica de la Universitat de Val\u00e8ncia.<\/p>\n

Los biosensores<\/strong> son dispositivos que incorporan material de naturaleza biol\u00f3gica (enzimas, microorganismos, anticuerpos, prote\u00ednas etc.) integrados en soportes normalmente no biodegradables y utilizados para medir par\u00e1metros biol\u00f3gicos o qu\u00edmicos. Entre los m\u00e1s comunes destacan niveles de glucosa y colesterol en sangre o de nitratos, fosfatos y amonio en aguas.<\/p>\n

La mayor\u00eda de los dispositivos de este tipo utilizados est\u00e1n constituidos por materiales no degradables, en un contexto en el que su uso contin\u00faa aumentando. Una vez quedan obsoletos, generan una gran cantidad de residuos que tienen que ser convenientemente tratados. Por el contrario, la<\/strong> ze\u00edna<\/strong>, prote\u00edna del ma\u00edz, es altamente biodegradable<\/strong>, y no requiere de ning\u00fan tratamiento de reciclaje, sostienen desde el equipo investigador de las universidades de Valencia y Cambridge.<\/p>\n

La ze\u00edna, adem\u00e1s, posee unas caracter\u00edsticas ideales para la inmovilizaci\u00f3n de diferentes compuestos o mol\u00e9culas<\/strong> as\u00ed como de enzimas, que hace que conserve las propiedades de los mismos, y es capaz de liberarlos en el momento del muestreo. En la investigaci\u00f3n, adem\u00e1s a la ze\u00edna, se ha incorporado glicerol, un producto natural, biodegradable y no t\u00f3xico, utilizado, entre otros, en las industrias farmac\u00e9utica y alimentaria que act\u00faa como plastificando y mejora la flexibilidad de los materiales sobre los que act\u00faa.<\/p>\n

A partir de este material biodegradable se han obtenido diferentes tipos de dispositivos \u00f3pticos o biokits<\/strong> (conjunto de los biosensores y la disoluci\u00f3n tamp\u00f3n necesaria para el ensayo) con aplicaciones en diferentes \u00e1reas, frente a otros dispositivos que si bien detectan fosfatos, no lo hacen en las concentraciones adecuadas, no son suficientemente robustos, selectivos, f\u00e1ciles de utilizar, ni tampoco ecol\u00f3gicos ni baratos.<\/p>\n

Entre las aplicaciones que se derivan de la investigaci\u00f3n y del art\u00edculo publicado, Neus Jornet destaca \u201clas aplicaciones de dise\u00f1o de biosensores por el an\u00e1lisis\u00a0in situ\u00a0de fosfato en aguas o para estimar la presencia de pesticidas organofosforatos, concretamente el clorpirif\u00f3s en productos comerciales y preparados, o en aplicaciones forenses<\/em>\u201d. La revista \u2018Biosensors and Bioelectronics<\/em>\u201d, en la que se ha publicado la investigaci\u00f3n, tiene un factor de impacto 7.476.<\/p>\n

Detecci\u00f3n de fosfatos en las aguas<\/strong><\/h2>\n

As\u00ed, uno de los biokits detecta el exceso de fosfatos en las aguas<\/strong>, un hecho que provoca deficiencia de ox\u00edgeno y afecta directamente a la calidad del l\u00edquido. Para hacer frente a esta situaci\u00f3n, se ha desarrollado un dispositivo capaz de detectar fosfatos inorg\u00e1nicos en las concentraciones adecuadas y se ha probado en aguas de r\u00edo, de costa, de lago y en agua del grifo en la Comunitat Valenciana. En ning\u00fan caso se han encontrado concentraciones por encima de las establecidas como perjudiciales seg\u00fan la legislaci\u00f3n.<\/p>\n

Otro de los biokits desarrollados se ha utilizado para la detecci\u00f3n de clorpirif\u00f3s en preparados comerciales<\/strong> utilizados como pesticidas en la agricultura. El clorpirif\u00f3s es uno de los pesticidas m\u00e1s utilizados en Estados Unidos a pesar de que es considerado por la EPA (Agencia de Protecci\u00f3n Ambiental americana) como sustancia de categor\u00eda II: moderadamente t\u00f3xica. En el Mediterr\u00e1neo tambi\u00e9n se ha utilizado y se utiliza este pesticida, pues es uno de los tratamientos m\u00e1s eficaces contra el\u00a0Rhynchophorus ferrugineus<\/em>, conocido como Picudo Rojo.<\/p>\n

Aplicaciones en salud<\/strong><\/h2>\n

Tambi\u00e9n se ha dise\u00f1ado un biokit con aplicaciones en el campo de la salud, concretamente para la detecci\u00f3n de alcalina fosfatasa en saliva. La alcalina fosfatasa es una enzima directamente relacionada con el crecimiento del tejido \u00f3seo. Niveles altos de alcalina fosfatasa en la saliva son un indicativo de la destrucci\u00f3n del tejido periodontal (tejido que rodea al diente; enc\u00edas, hueso y ligamentos) como en el caso del crecimiento natural de los dientes en ni\u00f1os. Tambi\u00e9n puede deberse a enfermedades periodontales en adultos.<\/p>\n

Muestras de saliva de adultos sanos y ni\u00f1os menores de 4 a\u00f1os demuestran que los niveles m\u00e1s altos se han encontrado en ni\u00f1os. \u201cNosotros creemos que se podr\u00eda aplicar en ciencias forenses para saber si las muestras de saliva encontradas provienen de adultos o de ni\u00f1os<\/em>\u201d, destaca Neus Jornet. Otra aplicaci\u00f3n propuesta es la determinaci\u00f3n de alcalina fosfatasa en sangre como indicativo de enfermedades \u00f3seas.<\/p>\n

Derivados del biodi\u00e9sel y el bioetanol<\/strong><\/h2>\n

\u201cTambi\u00e9n, la utilizaci\u00f3n de la ze\u00edna y el glicerol en el dise\u00f1o de los biosensores y biokits puede potenciar sectores como los derivados de la fabricaci\u00f3n del biodi\u00e9sel y el bioetanol. Adem\u00e1s, la ze\u00edna y el glicerol pueden obtenerse como productos secundarios en la obtenci\u00f3n de biodi\u00e9sel y bioetanol respectivamente, y suponen un valor a\u00f1adido para este tipo de industria en crecimiento<\/em>\u201d, completa Neus Jornet.<\/p>\n

Este proyecto ha sido subvencionado por la Generalitat Valenciana, dentro del Programa PROMETEO para grupos de investigaci\u00f3n de excelencia 2012\/045, concedido al Grupo Miniaturizaci\u00f3n y M\u00e9todos de An\u00e1lisis Totales (MINTOTA) del Departamento de Qu\u00edmica Anal\u00edtica de la Facultad de Qu\u00edmica de la Universitat de Val\u00e8ncia. El grupo est\u00e1 dirigido por Pilar Campins Falc\u00f3.<\/p>\n

Proyecto de investigaci\u00f3n<\/strong><\/h2>\n

Esta investigaci\u00f3n forma parte del proyecto de investigaci\u00f3n\u00a0Desarrollo de nuevas estrategias para el dise\u00f1o de dispositivos de an\u00e1lisis in situ<\/em>, el cual busca nuevos dispositivos de monitorizaci\u00f3n o sensores<\/strong> que se adapten a las necesidades actuales de la sociedad, de bajo coste, reducido o nulo consumo energ\u00e9tico, versatilidad del emplazamiento, uso puntual y evaluaci\u00f3n de grandes \u00e1reas con resoluci\u00f3n espacial.<\/p>\n

El proyecto se ha realizado en colaboraci\u00f3n entre el Departamento de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Biotecnolog\u00eda de la Universitat de Val\u00e8ncia y el Grupo de Investigaci\u00f3n de Biotecnolog\u00eda Anal\u00edtica dirigido por Elizabeth Hall en la Universidad de Cambridge a trav\u00e9s de la estancia predoctoral de la investigadora Neus Mart\u00ednez Jornet, financiada por la Generalitat Valenciana. La investigaci\u00f3n de Elizabeth Hall est\u00e1 enfocada a entender c\u00f3mo interact\u00faa la biolog\u00eda con los sistemas el\u00e9ctricos, mec\u00e1nicos y \u00f3pticos. El grupo posee amplia experiencia en el dise\u00f1o y la utilizaci\u00f3n de nuevos materiales inteligentes con aplicaciones en el \u00e1rea del control de la contaminaci\u00f3n ambiental y en biomedicina; diagn\u00f3stico y tratamiento m\u00e9dico personalizado.<\/p>\n

Art\u00edculo:<\/strong><\/p>\n

N. Jornet-Mart\u00ednez, P. Campins-Falc\u00f3, E.A.H. Hall: \u00abZein as biodegradable material for effective delivery of alkaline phosphatase and substrates in biokits and biosensors\u00bb.\u00a0Journal of Biosensors and Bioelectronics<\/em>, 2016, vol. 86, p. 14-19<\/p>\n

Enlace:\u00a0http:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0956566316305486<\/a><\/p>\n

Fonte:\u00a0http:\/\/www.uv.es\/<\/a><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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