Tendencias21
Nuevos biosensores detectan sustancias tóxicas usando microbios

Nuevos biosensores detectan sustancias tóxicas usando microbios

Ingenieros e investigadores de la Universidad de Tel Aviv y de la Universidad Hebrea de Jerusalén, ambas en Israel, han desarrollado una nueva clase de biosensores, denominados “Dip Chip”, que son capaces de detectar con rapidez y precisión la aparición de sustancias tóxicas en distintos contextos y en tiempo real, superando a otras tecnologías actuales. La nueva metodología se basa en el uso de microbios, diseñados especialmente para exhibir una reacción biológica frente a los productos químicos tóxicos. Por Pablo Javier Piacente.

Nuevos biosensores detectan sustancias tóxicas usando microbios

Una nueva generación de biosensores permitirá una detección más rápida y precisa de sustancias tóxicas en diferentes circunstancias, gracias al empleo de microbios que evidencian reacciones biológicas al advertir toxicidad.

La nueva metodología, que supera a otros enfoques actuales, se denomina “Dip Chip” y fue elaborada por ingenieros y especialistas de la Universidad de Tel Aviv y de la Universidad Hebrea de Jerusalén.

Los productos químicos tóxicos de origen industrial o los venenos que se producen de forma natural pueden contaminar fácilmente las fuentes de agua o los alimentos. Dependiendo de los niveles de material tóxico ingerido, las respuestas del cuerpo humano pueden oscilar entre una enfermedad leve o la muerte.

El uso de biosensores resulta vital a modo de protección contra la exposición a sustancias químicas tóxicas. Los catadores de alimentos, utilizados antiguamente para determinar si la comida había sido envenenada, pueden considerarse como los primeros antecedentes en la materia. Ejemplos más modernos incluyen el uso de peces, que pueden alterar sus patrones de natación si un material tóxico se introduce en el agua.

Pero aunque los actuales sistemas de alerta son más sofisticados, requieren equipos complejos y suponen importantes inversiones de tiempo, condiciones que por ejemplo en situaciones extremas resulta difícil cumplimentar. La nueva tecnología desarrollada por especialistas de la Universidad de Tel Aviv y de la Universidad Hebrea de Jerusalén soluciona este inconveniente, al brindar una metodología de detección más rápida, precisa y práctica.

Sencilla aplicación en dispositivos móviles

Los resultados y características de la investigación que derivó en los nuevos biosensores “Dip Chip” fueron difundidos mediante una nota de prensa de la American Friends of Tel Aviv University, y también se incluyeron en un artículo publicado en el medio especializado Science Daily.

Los profesores Yosi Shacham-Diamand, de la Universidad de Tel Aviv, y Shimshon Belkin, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, lideraron el equipo de investigadores.

Estos biosensores se sustentan en el empleo de microbios, que presentan distintas reacciones frente a los productos químicos tóxicos, emulando a las respuestas biológicas de los seres humanos o animales. Las mencionadas reacciones biológicas se convierten en señales electrónicas, que pueden ser fácilmente leídas por el usuario.

Los dispositivos resultan perfectos para aplicaciones comerciales, al tomar la forma de chips que pueden ser fácilmente conectados a un dispositivo móvil para determinar la toxicidad en distintos contextos, según confirmó el profesor Shacham-Diamand.

Los nuevos chips se basan en microbios genéticamente modificados desarrollados en laboratorio. Cuando estos microbios modificados están expuestos a materiales tóxicos o venenosos, producen una reacción bioquímica cuantificable. Traducida en formato electrónico, por ejemplo mediante sencillos indicadores on-off, la reacción permite advertir rápidamente la presencia de sustancias peligrosas.

Nuevos biosensores detectan sustancias tóxicas usando microbios

Detectores universales de uso múltiple

El profesor Shacham-Diamand explicó que en su laboratorio se desarrolló el método para convertir la respuesta biológica de los microbios en señales eléctricas. Para ello se empleó un dispositivo similar a una varilla, que conecta a los microbios modificados con los electrodos de medición.

Una vez que los microbios entran en contacto con una sustancia tóxica y producen una señal química, la misma se convierte en una corriente eléctrica a través de un dispositivo capaz de interpretar las señales, produciendo un diagnóstico binario con sencillas indicaciones, como «tóxico» o «no tóxico», por ejemplo.

En el futuro, Shacham-Diamand cree que versiones más pequeñas de los chips podrán ser conectadas a dispositivos electrónicos móviles ya existentes, como teléfonos celulares o tabletas, para brindar al usuario un rápido análisis de la toxicidad en toda situación. Esto desembocaría en una tecnología económicamente viable y fácil de usar, incluso con fines militares o en trabajos de campo.

Una de las ventajas más importantes de la nueva tecnología es su capacidad para identificar todo tipo de materiales y sustancias tóxicas, cuando en otros casos el uso resulta más acotado o especializado. Esta capacidad de detección de la toxicidad en general podría ampliar su campo de acción a la industria cosmética o farmacéutica, concretamente en la prueba de nuevos compuestos, como así también al seguimiento permanente de los suministros de agua.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El contacto con la naturaleza cambia nuestra percepción del tiempo 28 marzo, 2024
    Investigaciones recientes y en particular un nuevo estudio han demostrado que la naturaleza puede regular nuestro sentido del tiempo: estar en ámbitos naturales puede cambiar la forma en que experimentamos el tiempo y, tal vez, brindarnos la sensación de abundancia de tiempo que las exigencias de la vida contemporánea suelen reducir drásticamente.
    Pablo Javier Piacente
  • El derretimiento de los polos modifica la velocidad a la cual gira la Tierra 28 marzo, 2024
    Un nuevo estudio ha descubierto que la redistribución de la masa procedente del derretimiento del hielo polar está cambiando la velocidad a la que gira nuestro planeta. No se trata de algo anecdótico, ya que modifica la duración del año en la Tierra: los cambios han derivado en que el segundo intercalar previsto para restar […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren el primer hogar del Homo Sapiens fuera de África 28 marzo, 2024
    El primer hogar que acogió al Homo Sapiens cuando emigró de África fue la así llamada Meseta Persa, donde vivió unos 20.000 años e interactuó con los neandertales hasta que oleadas de estas poblaciones se dispersaron y se asentaron por toda Eurasia.
    Redacción T21
  • Los astrónomos observan un misterioso glóbulo cometario vagando por el cosmos 27 marzo, 2024
    Utilizando el Telescopio de rastreo VLT (VST) los científicos han producido una imagen impactante de GN 16.43.7.01, un glóbulo cometario situado a 5.000 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Escorpio. Se trata de pequeñas y débiles nubes interestelares de gas y polvo cósmico, con una forma similar a la de […]
    Pablo Javier Piacente
  • Sería inminente el hallazgo de vida extraterrestre en Europa, una de las lunas de Júpiter 27 marzo, 2024
    Basado en experimentos recientes, un grupo de científicos determinó en un nuevo estudio que un instrumento en particular a bordo de la futura misión Europa Clipper de la NASA, denominado SUrface Dust Analyzer, era tan sensible que probablemente podría detectar signos de vida extraterrestre en granos individuales de hielo expulsados por Europa, la luna helada […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿La criopreservación es el paso necesario para la resurrección moderna? 27 marzo, 2024
    En España hay cinco casos de personas sometidas a criopreservación después de fallecer, a la espera de que la tecnología permita, tal vez, volverlos a la vida en los años 50 de este siglo.
    José Luis Cordeiro (*)
  • Crean un cerebro fantasma en forma de cubo impreso en 3D 27 marzo, 2024
    Investigadores austriacos han desarrollado un modelo de cerebro impreso en 3D basado en la estructura de las fibras cerebrales visibles mediante imágenes de resonancia magnética. Permite estudiar la compleja red neuronal con una precisión sin precedentes.
    Redacción T21
  • El océano se está desgarrando 26 marzo, 2024
    2.000 terremotos en un día en Canadá insinúan el nacimiento de una nueva corteza oceánica frente a la costa de la isla de Vancouver: está a punto de nacer a través de una ruptura magmática en las profundidades del mar.
    Pablo Javier Piacente
  • Simulan una explosión termonuclear en un superordenador 26 marzo, 2024
    Una simulación por superordenador nos brinda nuevos conocimientos sobre el comportamiento de las estrellas de neutrones: al evocar la explosión termonuclear que tiene lugar cuando estos monstruos cósmicos devoran a otra estrella, los investigadores logran avanzar en la comprensión de los fenómenos más extremos que suceden en el cosmos.
    Pablo Javier Piacente
  • Las matemáticas tienen la clave para erradicar el machismo 26 marzo, 2024
    Las matemáticas demuestran que si una parte significativa de las mujeres de una población (superando el límite del 45%) se comporta solidariamente con otras mujeres (como si fuesen hermanas), el machismo se extingue.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)