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Biosensores. Hablamos con Edelmira Valero.

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Entre las muchas formas que hay de mirarnos al espejo, los químicos tienen una muy peculiar, la de reflejarnos como un saco enorme de ingentes y variadas clases de moléculas. Visto de esa manera, impresiona pensar que con unas pocas decenas de clases de átomos, agrupados en moléculas de miles de variadas formas siguiendo las leyes simples de la química, logren generar un microbio, una rata, un elefante o… un químico.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Así pues, por devolverles de alguna manera la visión, podríamos decir que una infinidad de moléculas asociadas de una forma determinada dan lugar a un químico y el químico, a su vez, utilizando las habilidades generadas por tan asombrosa asociación, estudia las moléculas. Nuestra invitada de hoy es una de esas personas. Edelmira Valero, doctora en Ciencias Químicas y Catedrática en la Universidad de Castilla-La Mancha, investiga las habilidades de una clase concreta de moléculas orgánicas llamadas enzimas.

Las enzimas son moléculas orgánicas que, con su presencia, consiguen que una reacción química, que de forma natural tendría lugar muy lentamente, se acelere y aumente su velocidad. Dicho de otra manera, cuando en el interior de una de nuestras células dos moléculas deben reaccionar entre sí para dar lugar a diferentes productos, las enzimas son las encargadas de que la transformación se haga a un ritmo aceptable para el mantenimiento de la vida.

El número de enzimas que existen en los seres vivos es muy grande y su conocimiento ha permitido utilizarlas en multitud de aplicaciones. Entre sus aplicaciones, Edelmira Valero y su equipo investiga en la utilización de ciertas enzimas para crear biosensores, es decir, dispositivos que se utilizan para detectar la presencia de una sustancia química en distintas muestras.

Uno de los primeros biosensores que se desarrollaron fue un detector de glucosa, es decir un dispositivo que utiliza una enzima llamada glucosa-oxidasa para detectar y cuantificar la cantidad de glucosa existente en una muestra de sangre. Gracias a este tipo de sensores, las personas diabéticas pueden conocer con rapidez la concentración de glucosa en la sangre y obrar en consecuencia. Otros biosensores se utilizan para la detección de patógenos en muestras médicas, presencia de drogas, existencia de pesticidas otros contaminantes en aguas residuales, etc.

A lo largo de su carrera investigadora, Edelmira Valero ha trabajado, en colaboración con otros grupos de investigación, en el desarrollo de un biosensor amperométrico que permite detectar la presencia de paracetamol en las muestras farmacéuticas mediante la utilización de la enzima peroxidasa. Un exceso de paracetamol provoca la aparición de radicales libres en la sangre y conocer su concentración es importante porque muchos fármacos contienen dicho analgésico.

Otra de las investigaciones realizadas por nuestra invitada consistió en el desarrollo de un biosensor óptico para el análisis de compuestos fenólicos, compuestos de propiedades antioxidantes que abundan en el vino y en vegetales. Este biosensor utiliza un polímero fluorescente capaz de emitir una señal óptica que permite detectar y cuantificar la presencia del producto que se desea estudiar. También podrían utilizarse para la detección de compuestos tóxicos en aguas residuales de carácter industrial. Otros sensores en los que ha trabajado Edelmira Valero no están basados en componentes biológicos, entre ellos un sensor de platíno y otro que puede ser aplicado a la determinación del grutatión, un indicador del estado de salud de una persona cuando le hacen un análisis.

Les invitamos a escuchar a Edelmira Valero Ruiz, Investigadora del Departamento de Química-Física y Catedrática de la Universidad de Castilla-La Mancha

REFERENCIAS.

Halogen mediated voltammetric oxidation of biological thiols and disulfides

Development of an acetaminophen amperometric biosensor based on peroxidase entrapped in polyacrylamide microgels

Fluorescence Decrease of Conjugated Polymers by the Catalytic Activity of Horseradish Peroxidase and Its Application in Phenolic Compounds Detection

Electrochemical detection of extracellular hydrogen peroxide in Arabidopsis thaliana: a real-time marker of oxidative stress

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