Química per a diagnòstics de nova generación: Factors clau en el desenvolupament de biosensors mèdics
DOI:
https://doi.org/10.7203/metode.15.27225Paraules clau:
funcionalització de sensors, biosensors sense marcatge, química de superfícies, nanotecnologia, diagnòstic clínic
Resum
Els biosensors s’han perfilat com a possibles tecnologies de diagnòstic de nova generació, ja que ofereixen un excel·lent rendiment clínic, són molt versàtils i poden integrar-se en dispositius miniaturitzats per a fer anàlisis portàtils. Però la biofuncionalització del sensor, és a dir, la forma en què s’immobilitzen els bioreceptors en el xip sensor, és un repte que encara exigeix més investigació en estratègies de química de superfícies i ús de nous nanomaterials. Presentem un breu resum dels factors clau que estan millorant els biosensors mèdics, amb especial atenció a les limitacions actuals en la modificació de la superfície del sensor i l’anàlisi directa de mostres humanes. Arribem a la conclusió que implantar biosensors de diagnòstic d’avantguarda amb èxit només serà possible mitjançant la sinergia de distintes ciències, entre les quals hi ha la física, la biologia, l’enginyeria i, per descomptat, la química.
Descàrregues
Biografies de l'autor/a
Maria Soler, Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), CSIC, BIST i CIBER-BBN (Espanya).
Laura M. Lechuga, Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), CSIC, BIST i CIBER-BBN (Espanya).
Referències
Altug, H., Oh, S. H., Maier, S. A., & Homola, J. (2022). Advances and applications of nanophotonic biosensors. Nature Nanotechnology, 17(1), 5–16. https://doi.org/10.1038/s41565-021-01045-5
Avci, C., Imaz, I., Carné-Sánchez, A., Pariente, J. A., Tasios, N., Pérez-Carvajal, J., Alonso, M. I., Blanco, A., Dijkstra, M., López, C., & Maspoch, D. (2017). Self-assembly of polyhedral metal–organic framework particles into three-dimensional ordered superstructures. Nature Chemistry, 10(1), 78–84. https://doi.org/10.1038/nchem.2875
Cesewski, E., & Johnson, B. N. (2020). Electrochemical biosensors for pathogen detection. Biosensors and Bioelectronics, 159, 112214. https://doi.org/10.1016/J.BIOS.2020.112214
Grigorenko, A. N., Polini, M., & Novoselov, K. S. (2012). Graphene plasmonics. Nature Photonics, 6(11), 749–758). https://doi.org/10.1038/nphoton.2012.262
Jing, Y., Chang, S. J., Chen, C. J., & Liu, J.-T. (2022). Review—Glucose monitoring sensors: History, principle, and challenges. Journal of The Electrochemical Society, 169(5), 057514. https://doi.org/10.1149/1945-7111/AC6980
Kim, J. H., Suh, Y. J., Park, D., Yim, H., Kim, H., Kim, H. J., Yoon, D. S., & Hwang, K. S. (2021). Technological advances in electrochemical biosensors for the detection of disease biomarkers. Biomedical Engineering Letters, 11(4), 309–334. https://doi.org/10.1007/S13534-021-00204-W
Lopez, G. A., Estevez, M. C., Soler, M., & Lechuga, L. M. (2017). Recent advances in nanoplasmonic biosensors: Applications and lab-on-a-chip integration. Nanophotonics, 6(1), 123–136. https://doi.org/10.1515/nanoph-2016-0101
Moreno, C., Vilas-Varela, M., Kretz, B., Garcia-Lekue, A., Costache, M. V., Paradinas, M., Panighel, M., Ceballos, G., Valenzuela, S. O., Peña, D., & Mugarza, A. (2018). Bottom-up synthesis of multifunctional nanoporous graphene. Science, 360(6385), 199–203. https://doi.org/10.1126/science.aar2009
Sadighbayan, D., Sadighbayan, K., Tohid-kia, M. R., Khosroushahi, A. Y., & Hasanzadeh, M. (2019). Development of electrochemical biosensors for tumor marker determination towards cancer diagnosis: Recent progress. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 118, 73–88. https://doi.org/10.1016/J.TRAC.2019.05.014
Saha, T., Del Caño, R., Mahato, K., De la Paz, E., Chen, C., Ding, S., Yin, L., & Wang, J. (2023). Wearable electrochemical glucose sensors in diabetes management: A comprehensive review. Chemical Reviews, 123(12), 7854–7889. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3C00078
Soler, M., Huertas, C. S., & Lechuga, L. M. (2019). Label-free plasmonic biosensors for point-of-care diagnostics: a review. Expert Review of Molecular Diagnostics, 19(1), 71–81. https://doi.org/10.1080/14737159.2019.1554435
Soler, M., & Lechuga, L. M. (2021). Principles, technologies, and applications of plasmonic biosensors. Journal of Applied Physics, 129(11), 111102. https://doi.org/10.1063/5.0042811
Soler, M., & Lechuga, L. M. (2022). Biochemistry strategies for label-free optical sensor biofunctionalization: Advances towards real applicability. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 414, 5071–5085. https://doi.org/10.1007/S00216-021-03751-4
Wang, J., Imaz, I., & Maspoch, D. (2022). Metal−organic frameworks: Why make them small? Small Structures, 3(1), 2100126. https://doi.org/10.1002/SSTR.202100126
Yoo, S. M., & Lee, S. Y. (2016). Optical biosensors for the detection of pathogenic microorganisms. Trends in Biotechnology, 34(1), 7–25. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2015.09.012
Publicades
Com citar
-
Resum270
Número
Secció
Llicència
Drets d'autor (c) 2024 CC BY SA
Aquesta obra està sota una llicència internacional Creative Commons Reconeixement-CompartirIgual 4.0.
Tots els documents inclosos en OJS són d'accés lliure i propietat dels seus autors.
Els autors que publiquen en aquesta revista estan d'acord amb els següents termes:
- Els autors conserven els drets d'autor i garanteixen a la revista el dret a la primera publicació del treball, llicenciat baix una llicència de Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 4.0 Internacional de Creative Commons, que permet a altres compartir el treball amb un reconeixement de l'autoria del treball i citant la publicació inicial en aquesta revista.
- Es permet i s'anima els autors a difondre la versió definitiva dels seus treballs electrònicament a través de pàgines personals i institucionals (repositoris institucionals, pàgines web personals o perfils a xarxes professionals o acadèmiques) una vegada publicat el treball.
Articles similars
Fer una tramesa
Llengua
Informació
Paraules clau
