Bioplataformas electroanalíticas para (multi)detección de marcadores, factores de virulencia y bacterias de relevancia clínica y alimentaria

Laburpena

Las bacterias patógenas constituyen un peligro de salud pública, y hoy en día, su identificación y el rápido diagnóstico de las enfermedades producidas sigue siendo un aspecto a mejorar. Los métodos tradicionales de identificación de bacterias precisan de mucho tiempo y requieren de personal cualificado para su realización, por lo que en los últimos años se han desarrollado nuevas técnicas basadas en la biología molecular y en los ensayos inmunológicos, pero que siguen presentando ciertas limitaciones, por lo que resulta de gran interés el desarrollo de métodos rápidos, sensibles y fiables para la determinación de pequeñas concentraciones de microorganismos patógenos en muestras clínicas y alimentaria.Por otro lado, las enfermedades cardiovasculares (CVs) son una de las principales causas de muerte mundial entre adultos. Durante los últimos años se han descubierto varias proteínas que pueden actuar como marcadores de estas enfermedades según su presencia en sangre, llamados marcadores cardiacos (CBs). Los métodos convencionales de diagnóstico de las CVs, a pesar de presentar una elevada selectividad, carecen de sensibilidad, requieren elevados tiempos de análisis, presentan elevados costes, no son portátiles y suelen requerir de personal cualificado, por lo que también se están haciendo esfuerzos en el desarrollo de nuevos métodos que minimicen estas carencias y presenten la elevada selectividad de los métodos inmunoquímicos tradicionales.En este sentido, los biosensores aparecen como interesantes herramientas de análisis de bacterias y marcadores cardiacos, y para su desarrollo, las partículas magnéticas (MBs) presentan grandes ventajas, ya que presentan un elevada área superficial para la inmovilización de elementos de reconocimiento, facilitan la recuperación y concentración de antígenos, reducen el tiempo de ensayo y minimizan el posible efecto matriz. Además, el empleo de electrodos serigrafiados desechables (SPEs) como plataformas transductoras resulta muy ventajoso, ya que permiten su producción en masa, de forma automática y miniaturizada, lo que permite disminuir en gran medida los costes.En esta Tesis doctoral, se han desarrollado diferentes biosensores electroquímicos para la determinación, individual o simultánea, de diferentes tipos de bacterias patógenas (S. aureus y S. pneumoniae) y marcadores cardiacos (troponina T cardiaca, péptido natriurético cerebral-N-terminal, proteína C reactiva y lipoproteína-a) en muestras clínicas y alimentarias, con el objetivo de ofrecer herramientas de análisis más completas que puedan implementarse en el diagnóstico clínico de las respectivasenfermedades. Para el desarrollo de estos biosensores, se han empleado diferentes tipos de MBs como plataformas de inmovilización, anticuerpos y sondas de captura específicas como elementos de bioreconocimiento, se han implementado adecuados formatos de inmunoensayo y se han empleado diferentes tipos de SPEs como superficies electródicas, resultando métodos que han presentado mejores características analíticas que los métodos tradicionales.Los diferentes magnetobiosensores y biosensores integrados desarrollados se han aplicado al análisis de distintos tipos de muestras, lo que ha demostrado su validez como herramientas reales de análisis de los analitos mencionados. Los resultados presentados han demostrado la fiabilidad, precisión, velocidad y selectividad de las metodologías desarrolladas para la detección de antígenos específicos en alimentos y muestras clínicas. Además, la simplicidad y fácil automatización y miniaturización de la instrumentación empleada, las convierten en atractivas herramientas analíticas para el desarrollo de dispositivos portátiles para el análisis in situ.