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Sus promotores consideran que es una solución “simple, fácil de usar y barata”, por lo que puede constituir en una alternativa a los sistemas actualmente empleados. Los científicos del grupo de investigación de Electroanálisis de la Universidad de Burgos han desarrollado una metodología que permite la detección de cocaína en soluciones líquidas, como la sangre o la orina. La novedad del planteamiento reside en el soporte empleado, un plástico serigrafiado.
“Aquí está el quid de la cuestión”, resalta la profesora Julia Arcos, coordinadora del grupo que ha creado el nuevo sistema de detección de cocaína en orina y sangre. El equipo científico trabaja con una tecnología muy novedosa en España, el desarrollo de sensores y biosensores desechables que, a partir de diferentes materiales tanto inorgánicos como orgánicos) tienen diferentes funciones.
El grupo desarrolla, por ejemplo, pequeños equipos para el análisis de parámetros de interés para la industria del vino o para el análisis farmacéutico de antiepilépticos o antibióticos. La base es la tinta conductora que se serigrafía en un pequeño dispositivo de unos centímetros. Esta tinta permite el reconocimiento de diferentes componentes al ser sensible a estas substancias. El soporte es un polímero (plástico).
En el caso del sensor desarrollado para la detección de presencia y cantidad de cocaína en soluciones, actúa una enzima denomianda citocromo p450. Por este motivo, por la presencia de una materia orgánica, el dispositivo es denominado biosensor. El citocromo p450, la enzima, interactúa con la cocaína, es sensible a esta substancia.
Dependiendo de la respuesta que ofrezca la enzima, se podrá cuantificar la cantidad precisa de la presencia de cocaína en una solución líquida, “que podría ser tanto la sangre como la orina”. Por lo tanto, podría servir, por ejemplo, para la detección de la presencia de este estupefaciente en un control policial. Y también “para comprobar la pureza de las muestras de cocaína que circulan por la calle”, explica Julia Arcos, y conocer así el grado de adulteración.
El biosensor funciona bajo los principios electroquímicos, al medir la corriente eléctrica que se produce como consecuencia de una reacción de óxido-reducción. Esta corriente eléctrica es de muy baja intesidad, “de 10 elevado a -9 microamperios”, especifica Arcos, y aquí entra en acción el amperímetro. A pesar de esta minúscula reacción eléctrica, el sistema detecta datos proporcionales a la concentración del analito.
El usuario, sin embargo, solo ve el resultado del análisis. El biosensor se sitúa sobre un soporte polimérico desechable de unos pocos centímetros. En la solución líquida, en la que se supone que hay presencia de cocaína, se introduce el plástico serigrafiado y se conecta al amperímetro. Según la señal que emita el dispositivo, se determina el porcentaje de la presencia de la droga en el líquido.
Patente y plan de negocios
El grupo de Electroanálisis (denominado Elan) trabaja desde hace siete años con esta tecnología. El comienzo de esta línea de actuación vino marcada por la adquisición entonces, por parte de la Universidad de Burgos, del equipo de serigrafía. Además de los resultados de investigación que progresivamente se han conseguido, esa inversión ha fructificado en una patente que protege el diseño de este tipo de biosensores. En estos momento, la Oficina Española de Patentes y Marcas ha admitido a trámite otra patente sobre el detector de la cocaína.
El caso del biosensor para la detección de esta droga ha llegado a las aulas de la Universidad de Burgos. Un ciclo organizado por la Cátedra Bancaja-Jóvenes Emprendedores y apoyada por la OTC-OTRI ha tomado como ejemplo esta patente para que los alumnos realicen un plan de negocios.
Qué es un biosensor
Los biosensores son instrumentos analíticos que transforman procesos biológicos en señales eléctricas u ópticas y permiten su cuantificación. Bajo esta definicón existen típicamente tres partes en estos sistemas: el sensor biológico, de diferente naturaleza, como una enzima, un tejido o un microorganismo; el detector, que puede ser óptico, térmico, magnético o eléctrico, por ejemplo; y el transductor, que acopla los otros dos elementos y traduce la señal emitida por el sensor. Los biosensores son muy parecidos a los sensores, pero estos últimos utilizan como materia sensorial elementos inorgánicos.
Los biosensores se emplean en diversos campos y su uso está en crecimiento, motivado por el desarrollo tecnológico que están alcanzando. La principal porción de mercado se la lleva el diagnóstico clínico, con la mitad aproximada del uso total de biosensores. También hay presencia de biosensores en el control de procesos industriales, en el instrumental médico, en la agricultura y la Veterinaria, en Defensa, en cuestiones medioambientales, en investigación científica y en robótica.
Investigadores del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (CSIC-UV) utilizan bacterias modificadas genéticamente para que aprendan a decodificar mensajes. El objetivo es utilizar la naturaleza como un superordenador, creando redes neuronales de organismos vivos interconectados, como en la película Avatar.
Científicos de la Universidad de Melbourne han desarrollado un electrolizador capaz de absorber el agua del aire, incluso en entornos secos, para dividirla en sus dos componentes: hidrógeno, que se puede usar de combustible, y oxígeno, que se libera a la atmósfera. El dispositivo se alimenta con energía renovable, solar o eólica, y se podría utilizar en regiones remotas.
