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Un equipo de investigación español desarrolla un biosensor que detecta bacterias al instante

El estudio se publica este mes de septiembre en Angewandte Chemie International Edition


“Hemos desarrollado un nuevo biosensor capaz de detectar concentraciones de bacteria extremadamente bajas, de una forma inmediata, fácil y fiable”, destaca F. Xavier Rius, autor principal de la investigación y profesor del grupo de investigación en Quimiometría, Cualimetría y Nanosensores del Departamento de Química Analítica y Química Orgánica de la URV.
El equipo de Rius, coliderado con Jordi Riu, ha ideado una técnica que detecta concentraciones extremadamente bajas de la bacteria Salmonella typhi, la causante de la fiebre tifoidea. El funcionamiento del nuevo biosensor, cuyos detalles se publican este mes en la revista científica Angewandte Chemie International Edition*, se basa en mediciones electroquímicas por medio de nanotubos de carbono equipados con aptámeros.
Los aptámeros son pequeños fragmentos de ADN o ARN artificiales que se fabrican para adherirse específicamente a una determinada molécula, célula o microorganismo en particular, como la Salmonella en este caso. Como se muestra en la imagen adjunta, si la bacteria no está presente los aptámeros (en rojo) permanecen recostados sobre las paredes de los nanotubos de carbono; pero si detectan alguna (en verde), se activan y se unen a ella, con lo cual los nanotubos de carbono generan una señal eléctrica que es detectada mediante un simple potenciómetro conectado al biosensor (foto: Grupo de investigación en Quimiometría, Cualimetría y Nanosensores de la URV).
“La presencia de la bacteria provoca un cambio en la interacción entre los aptámeros y los nanotubos, y en tan solo unos segundos esto genera, a su vez, un incremento en el voltaje del electrodo”, explica Rius.
Los métodos tradicionales para identificar y cuantificar microorganismos implican uno o dos días de análisis. “Con esta técnica se pueden detectar pequeñas cantidades de microorganismos de una forma simple y prácticamente en tiempo real, tal y como se mide el pH del agua”, añade el investigador.
Este estudio se enmarca dentro de las investigaciones internacionales que buscan métodos más efectivos y rápidos para detectar elementos patógenos de todo tipo. El nuevo biosensor permite descubrir una sola célula de Salmonella en cinco mililitros de muestra, y logra realizar mediciones cuantitativas de hasta 1.000 bacterias por mililitro.

*Gustavo A. Zelada-Guillén, Jordi Riu, Ali Düzgün, F. Xavier Rius. Immediate Detection of Living Bacteria at Ultralow Concentrations Using a Carbon Nanotube Based Potentiometric Aptasensor. Angewandte Chemie International Edition, Septiembre de 2009. DOI: 10.1002/anie.200902090.

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