Resonadores piezoeléctricos como plataforma para el desarrollo de inmunosensores.

Los biosensores, al igual que cualquier otro tipo de instrumento, han evolucionado a lo largo de la historia. Se puede decir que el origen de estos dispositivos fue el biosensor para la detección de glucosa diseñado por Clark y Lyons. En la actualidad, el número de publicaciones científicas sobre biosensores es muy elevado, lo que refleja el gran interés que despierta este tema en la comunidad científica. El extraordinario atractivo de los biosensores radica en los numerosos campos en los que estos dispositivos encuentran aplicación. Cabe destacar el campo de la clínica y el cuidado de la salud, cuyo mejor exponente es el biosensor para la determinación de glucosa, el campo farmacéutico, así como el control medioambiental y de los alimentos. En definitiva, el objetivo principal del desarrollo de esta nueva tecnología consiste en la mejora de la calidad de vida. 2. Contenido de la investigación El trabajo realizado en esta tesis doctoral ha consistido en el uso de resonadores piezoeléctricos como plataforma para el desarrollo de biosensores, concretamente inmunosensores. En primer lugar se ha llevado a cabo el desarrollo y optimización de un protocolo de funcionalización de superficies para su posterior aplicación a los dispositivos piezoeléctricos resonantes, que en este caso serán la microbalanza de cristal de cuarzo y micropalancas actuadas mediante nitruro de aluminio. Dicho protocolo está basado en la química de los silanos. Una vez optimizado el protocolo de funcionalización, éste se ha aplicado sobre la superficie de un cristal de cuarzo, ya que la microbalanza de cristal de cuarzo es un sensor muy bien establecido, con una alta sensibilidad en medio líquido. Se ha elegido el cromo oxidado como material bajo estudio porque es un material aún no utilizado para el desarrollo de biosensores y que, al igual que el silicio o el nitruro de aluminio, puede ser modificado mediante la química de los silanos. Finalmente, se han elegido micropalancas piezoeléctricas actuadas mediante nitruro de aluminio como sensores de masa para llevar a cabo la detección de la interacción antígeno/anticuerpo. En primer lugar, se han caracterizado micropalancas de diferentes dimensiones, determinando las figuras de mérito más importantes de estos dispositivos como son el factor de calidad, la sensibilidad a la masa y la masa mínima detectable para los distintos modos de vibración. 3. Conclusiones De los resultados obtenidos cabe destacar el potencial del cromo oxidado como plataforma para el desarrollo de biosensores, debido a su capacidad de regeneración, ofreciendo resultados de gran reproducibilidad tras dicha regeneración. También se ha llevado a cabo el estudio de la interacción antígeno/anticuerpo, obteniendo diferentes resultados dependiendo del orden en que las biomoléculas han sido inmovilizadas. Del proceso de caracterización de las micropalancas piezoeléctricas se concluye que el modo "tipo teja" es el modo que mejores prestaciones presenta para poder llevar a cabo el estudio de la interacción antígeno/anticuerpo. 4. Bibliografía [ ] T. Vo-Dinh, B. Cullum. Biosensor and biochips: advances in biological and medical diagnostics. Fresenius Journal of Analytical Chemistry 366 (2000) 540-51. [2] P. B. Luppa, L. J. Sokoll, D.W. Chan. Immunosensors-principles and applications to clinical chemistry. Clinica Chimica Acta 314 (2001) 1-26. [3] M.J. Oliver, J. Hernando-Garcia, P. Pobedinskas, K. Haenenb, A. Rios, J.L. Sanchez-Rojas, Reusable chromium-coated quartz crystal microbalance for immunosensing. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 88 (2011) 191¿ 195. [4] K. M. Hansen, T. Thundat. Microcantilever Biosensors. Methods 37 (2005) 57-64. [5] N. V. Lavrik, M.J. Sepaniak, P. G. Datskos. Cantilever transducers as a platform for chemical and biological sensors. Review of Scientific Instruments 75 (2004) 2229-2253