CLASE # 14 TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS BIOSENSORES

 CLASE # 14

TRANSDUCTORES ELECTROQUÍMICOS

BIOSENSORES

   Hola que tal alumnos, el día de hoy vamos a hablar de un tema bastante interesante que es el de los biosensores, este tema es muy interesante para nosotros porque gracias a este tipo de dispositivos se pueden realizar algunos estudios de parámetros críticos y obtener resultados más precisos y rápidos, estos equipos también son más pequeños y fáciles de manejar, y permiten dar un seguimiento más rápido a la calidad de salud de las personas.  

   Debido a su tamaño reducido y a la rápidez con que generan resultados son ideales para la atención de pacientes críticos y agudos porque en estos casos es muy importante el poder obtener datos relevantes de la salud del paciente junto a su cama para poder tomar de forma rápida decisiones que pueden ser la diferencia entre el logro de la salud y el mantenimiento de la vida de un paciente grave. 

   Los resultados de los estudios de laboratorio de análisis clínicos aún en caso de urgencias pueden ser más lentos y son históricos por lo que en muchas ocasiones es preferible el uso de los equipos pequeños, portátiles y que se pueden colocar junto a la cama del paciente grave para generar de forma rápida los resultados necesarios que le permitan al médico la toma de decisiones correctas respecto a su salud. 

   Obviamente se requerirán de más estudios posteriores al uso de la detección con un biosensor, pero este medio de detección permite una rápida selección de los casos de interés a los que se requiere dar prioridad en la atención médica como es el caso de pacientes agudos o críticos. 

    Existen muchos tipos de biosensores y se utilizan distintos principios para generar los resultados, el caso típico es el del glucómetro que nos permite dar un rápido seguimiento al estado de salud de un paciente diabético, otro caso típico es los medidores de colesterol, el de las pruebas rápidas para la detección del embarazo y recientemente las pruebas rápidas para la detección del SARS-Covid 19,

  

  Pero ¿cómo funcionan estos biosensores? bueno pues verán normalmente nuestro organismo cuando se enferma puede ocasionar cambios en la bioquímica de los metabolitos y estos cambios pueden ser detectados muy rápidamente a través de reacciones químicas entre ellas un grupo muy importante es el de las enzimas que nos permiten una detección muy rápida de dichos elementos, otros utilizan reacciones de punto final o cambios de color que pueden ser detectados fácilmente con el uso de espectrofotómetros y colorímetros,  ahora bien ese tipo de señales debe ser convertida gracias al uso de transductores en una señal eléctrica que nos permita hacer una lectura rápida.  

Figura 1: Descripición de Transductores electroquímicos tipo Biosensor

Figura 2: Partes componentes de un biosensor para reconocimiento de distintos analitos

Algunos otros biosensores utilizan elementos muy pequeños de transducción  como nano termistores, nano galgas, etc.  aquí lo más importante es la miniaturización del elemento para poder ser colocado dentro de fibras ópticas, cuarzo u otros elementos que permitan que el dispositivo sea de tamaño muy pequeñito.  Obviamente muchos de estos elementos requieren ser calibrados con muestras de control y algunos de ellos cuentan con dispositivos de autocalibración,  Aquí es muy importante el conocimiento biomédico, médico y bioquímico de los elementos, padecimientos y enfermedades a los que se desea dar seguimiento rápido a través del uso de un biosensor.

Figura 3: Explicación más amplia de cómo funciona un transductore electroquimico tipo biosensor y los distintos métodos de transducción que se pueden utilizar. 

    Además del detector de Glucosa, se pueden utilizar otros biosensores para detectar el Colesterol, proteinas, hormonas y otros elementos de interés.  En el pasado se utilizaban en muchas de estas pruebas métodos rápidos de detección utilizando las famosas tiras reactivas que cambiaban de color en caso de la presencia o ausencia de un determinado elemento.

     También se han creado e investigado enfermedades de todo tipo que pueden ser detectadas de forma rápida gracias al uso de biosensores.

    También es muy importante resaltar el caso de la gasometría arterial portátil que ayuda muchisimo a los pacientes en estado crítico o agudo. 

   Y uno de los casos más clásicos del pasado fué el método del Dr. Friedman para la detección temprana del embarazo en las mujeres pues primero utilizó la famosa prueba de la coneja virgen :D, luego crearon unas tiras reactivas y finalmente en la actualidad está la prueba de farmacia. 

Video 1: Conferencia en la que se explica la importancia de los Transductores electroquímicos y los Biosensores y sus usos en el siglo XXI

Video 2: Explicación del uso de Biosensores para controlar los parámetros del paciente en el área de Hemodiálisis.

Video 3: Explicación del uso de Biosensores para detectar de manera rapida el covid 19 trabajo en desarrollo de la UNAM

Video 4: Explicación del Dr. Martín Zalazar acerca de las tecnologías aplicables al diseño de Biosensores

Favor de contestar el siguiente cuestionario:

1. ¿Qué es un transductor electroquímico del tipo biosensor y cuál es su utilidad médica en áreas criticas como Urgencias, Unidad de Terapia Intensiva (pediátricos, adultos, gerontológicos), Unidades de diálisis y otras áreas como la nueva área para atención de pacientes de SARS-Covid 19, etc. 

2. ¿Explicar ilustrar y describir el principio de funcionamiento del kit para detección del embarazo que se vende en farmacias e indicar lo que se está detectando con él. 

3. En el caso de la gasometría arterial portátil que beneficios representa para el paciente crítico y agudo si la comparamos con la gasometria arterial realizada en un laboratorio de análisis clínicos tradicional. 

4. En el caso del SARS-COVID 19 ¿Porqué es importante el estudiar y dar seguimiento a los pacientes que se han recuperado de la enfermedad y a los que presentaron síntomas leves?  a la de los familiares que conviven con ellos y no se han contagiado y que por lo mismo han demostrado resistencia a esta enfermedad altamente contagiosa  que tipo de Biomarcadores se debe buscar en sus muestras y ¿cuál es la importancia de dichas muestras? Porque es importante esta parte de la población que presentó síntomas leves o que estando expuesta no se contagió?.  

5. Hacer un cartel en el que se mencionen las medidas preventivas, de higiene, limpieza y alimentación que deberiamos seguir en casa TODOS  durante la PANDEMIA por el COVID que estamos viviendo.