Presentacin de PowerPoint

INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE TLATLAUQUITEPEC

INGENIERA EN INNOVACIN AGRCOLA SUSTENTABLE

TEMA:BIOSENSORES

PRESENTAN: AYALA OLIVA LUCIOCRUZ CARLOS MARIA MERCEDESGONZALEZ JIMENEZ TOMASAJIMENEZ PEREZ GUADALUPETRINIDAD LORENZO MELECIO

DOCENTE: M. C. ANTONIO MORGADO GONZALEZ

TLATLAUQUITEPEC, PUEBLA A 26 DE MAYO DE 2015

ContenidoIntroduccinCaractersticas de un biosensorTipos de biosensoresImportancia y usos de los biosensores ambientalesBiosensores en MxicoPerspectivas del uso de biosensores ambientales en Mxico

Introduccin1956 Primer biosensorProfesor Leland c. Clarck1962 Leland describe como hacer sensores mas inteligentes1975 Primer biosensor comercial de medir GlucosaEn los ltimos 10 aos biosensores han sido integrados a programas de control de contaminantes (sistemas de seguridad ambiental)BIODETECTORESBIOENSAYOSBIOSENSORESExperimento enfocado a investigarSistema analtico que acopla un elemento vivo asociado a un sistema de transduccinInicialmente usaron mamferos, aves y peces, sin embargo, actualmente se usan de plantas, algas, levaduras y bacterias.De seguimientoDe cribadosistemas deseguridad ambiental

BiorreceptorTransductorProcesadorCOMPONENTESCaractersticas de un biosensorMuestra a analizarElemento biolgico (clula completa, enzima, organelo, etc.)4Caractersticas sobresalientes que debe presentar un biosensor SensibilidadSelectividadConfiabilidadTiempo de vidaBajo costo de produccin, operacin y mantenimientoNo pretratamiento de la muestraTiempo de anlisisAlta,para ciertos analitos como los xenobiticos con efectos sobre la salud.Alta, para que el dispositivo interaccione exclusivamente con el compuesto de inters.Alta, los sistemas de transduccin se disean de manera que no puedan ser alterados por la muestra.Largo, lo que depende de su estabilidad qumica, fsica y mecnica.Pueden fabricarse a escala industrial, lo cual redundara en un abaratamiento de los costosAhorrando tiempo materiales y reactivos. En ciertas determinaciones son imprescindibles las etapas de concentracin y purificacin, eliminando interferencias.Capaces de medir en tiempo real o muy corto, controlando parmetros importantes de manera inmediata y automtica.5Tipos de biosensores

Tipos de biosensoresBiosensores electroqumicosAmperomtricosPotenciomtricosConductimtricos

(A) Disco de resina epoxy(B) Ctodo de platino en el centro de un saliente. (C) nodo de plata en forma circular(D) Anillo de goma que sostiene un papel espaciador empapado en un electrolito y una membrana de polytetrafluoroethylene que separa los electrodos de la mezcla de reaccin.

Biosensores redox

Biosensores optoelectrnicosDesarrollado por Lowe en el ao de 1980P/e una enzima ligada a un cromforo, el cual a su vez est ligado a una membrana.Un cambio de pH generado por la reaccin enzimtica cambia el color del complejo cromforo/membrana.Basados en principios pticosEl sistema transductor consiste en un simple diodo electroluminiscente (LED).ELEMENTO DE BIORRECONOCIMIENTOSISTEMA TRANSDUCTOREnzimaElectroqumico: potencial redox, conductimtricos, amperomtricos,etc.Orgnulo, tejido o clula completaptico: optoelectrnicosReceptor biolgicoPiezoelctrico: cambios de frecuencia sobre una superficie cristalina, generalmente cuarzos.AnticuerpoTermomtrico: deteccin de calorcidos nucleicos

Nanomecnico: cambio en la tensin superficial de una placa de silicio sumergida en un lquido, lo que ocasionaun cambio en la deflexin y/o frecuencia de resonancia.CRITERIOS DE CLASIFICACIN DE ACUERDO AL ELEMENTO DE RECONOCIMIENTOLos biosensores han adquirido gran importancia, principalmente en los aspectos mdico y alimenticio, as como en lo referente al control de la contaminacin ambiental. # gonadotropinaImportancia de los biosensores es posible la aplicacin de biosensores para la deteccin de contaminantes txicos o de microorganismos patgenos.En lo referente a biosensores ambientales, una de sus principales aplicaciones es la deteccin (DBO)En Mxico, muchos de estos son producidos por CAP MENS (Centro de Articulacin Productiva de Sistemas Micro Electromecnicos (MEMS) (http://www.capmems.org.mx/pag_cap.htm).Biosensores en Mxico1983 investigacin relacionada con el biosensor, el uso de un electrododo microbiano para la determinacin de la DBO.

Construccin de Biosensores pticos

1991 Departamento de Qumica Analtica trabaja con biosensores enzimticos

1993 en el Instituto Politcnico Nacional, el CINVESTAV realiza investigaciones con biosensores en la Biotecnologa

2004 en Ingeniera se ha trabajado con la fabricacin de elementos electrnicos y mecnicos enfocados en la construccin de un chip

Biosensor pticoBiosensor enzimticoBiosensores utilizados en la deteccin de diferente tipo de AnalitoAnalitoBiosensorAditivos alimentariosGeneralmente se emplean Biosensores enzimticosFrmacos para tratamientos de enfermedades en animalesBiosensores de afinidad, combinados con transductores pticosResiduos de plaguicidas y fertilizantes Biosensores enzimticos (fertilizantes y plaguicidas)Transductores amperomtricos y pticos (herbicidas)Otros contaminantesInmunosensores, biosensores enzimticos y biosensores de clula completaBiosensores que incorporan microorganismos modificados genticamente y enzimas (metales pesados). En un ambos casos el sistema de transduccin es electroqumico u ptico BiotoxinasBiosensores basados en reacciones de biofianidad, mediante sntesis de anticuerpos especficosMicroorganismos patgenosPrincipalmente biosensores de tipo inmunolgico, combinados con transductores piezoelctricos, pticos Calidad de alimentos(etanol, glucosa, almidn, colesterol, acido flico)Biosensores electrnicosPerspectivas de los biosensores de Mxico El futuro de los biosensores tiende al uso de la nanotecnologa por medio de nanotubos o nano fibras, principalmente de carbono, para la inmovilizacin de los materiales biolgicos (enzimas, ADN, clulas completas, etc.)

Nanotubos de carbono. Consistentes en planos de grafeno enrollados, de pared simple (SWNT)

Nanofibras de carbono. Son nanofilamentos generados catalticamente, de dimensiones semejantes a los anteriores, pero con una disposicin diferente de los planos de grafeno, siendo por tanto el hidrgeno necesario para la estabilizacin de estas estructuras. Como un biosensor depende bsicamente de la sensibilidad, la selectividad y la propiedades del elemento

A este respecto, la biotecnologa y la ingeniera gentica ofrecen la posibilidad de adaptar molculas especficas con propiedades predefinidas.En el caso de biosensores para evaluacin de suelos contaminados, no se ha propuesto el uso de ciliados, sino el de bacterias. De manera particular, el uso de ciliados como Colpoda steinii y Colpoda inflata, se ha limitado a bioensayos toxicolgicos, como sera el caso de metales pesados presentes en suelos