Química para diagnósticos de nueva generación: Factores clave en el desarrollo de biosensores médicos
DOI:
https://doi.org/10.7203/metode.15.27225Palabras clave:
funcionalización de sensores, biosensores sin marcaje, química de superficies, nanotecnología, diagnóstico clínicoResumen
Los biosensores se han perfilado como posibles tecnologías de diagnóstico de próxima generación, ya que ofrecen un excelente rendimiento clínico, son muy versátiles y se pueden integrar en dispositivos miniaturizados para realizar análisis portátiles. Pero la biofuncionalización del sensor, es decir, la forma en que se inmovilizan los biorreceptores en el chip sensor, sigue siendo un reto que exige más investigación en estrategias de química de superficies y uso de nuevos nanomateriales. Presentamos un breve resumen de los factores clave que están mejorando los biosensores médicos, con especial atención a las limitaciones actuales en la modificación de la superficie del sensor y el análisis directo de muestras humanas. Llegamos a la conclusión de que implantar biosensores de diagnóstico de vanguardia con éxito solo será posible mediante la sinergia de distintas ciencias, entre ellas la física, la biología, la ingeniería y, desde luego, la química.
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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
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