Científicos de la Universitat Rovira i Virgili y del CSIC han diseñado un nuevo biosensor que supera los métodos actuales en simplicidad y rendimiento en el momento de identificar microorganismos. Han utilizado un derivado químico del grafeno

Investigadores de la Universitat Rovira i Virgili y del CSIC han participado en el diseño de un biosensor para la detección rápida y selectiva de bacterias vivas, como el Staphylococcus aureus. Este biosensor se basa en dos componentes: una capa de aptámeros, -moléculas de ácido nucleico de cadena sencilla que actúan como capa de detección y que se unen específicamente al Staphylococcus aureus cuando este microorganismo está presente-, y una capa de óxido de grafeno que proporciona una señal eléctrica cuando hay unión entre la aptámero y el Staphylococcus aureus. La magnitud de esta señal eléctrica, que sólo tiene lugar en presencia de el Staphylococcus aureus, indica la cantidad de microorganismos presentes.

«Este biosensor supera sistemas existentes en simplicidad y rendimiento y, por lo tanto, representa un paso importante hacia sistemas de detección rápida de microogranismos y de tolerancia cero», destaca Jordi Riu, investigador de la Universitat Rovira i Virgili que añade que, no obstante este adelanto «todavía hay que trabajar en procesos de optimización en la construcción del biosensor para conseguir resultados más fiables y reproducibles’.

El óxido de grafeno, por su superficie, sus propiedades conductoras y capacitativas, es idóneo para el desarrollo de sensores electroquímicos. También es de fácil procesado en forma de películas finas para fijar los aptámeros. «El hecho de tener un sistema bidimensional fin representa una gran ventaja para la interacción y el funcionamiento del aptámero ante otros sistemas como los nanotubos de carbono», apunta el investigador del CSIC al Instituto de Carboquímica Wolfgang K. Maser.

Con el recubrimiento de la capa de óxido de grafeno con aptámeros del sistema transductor con aptámeros tipo ADN, que actúan como capa para detectar los microorganismos, los investigadores han dado el último paso en la construcción del biosensor completo antes del estudio de su funcionalidad operativa. Según sus creadores, con un límite de detección de micoorganismos, supera los métodos actuales en simplicidad y rendimiento. La dificultad rae ahora en la construcción del biosensor y es donde se tiene que continuar trabajando para que este funcione a la perfección.

Los resultados de este trabajo se han publicado a la revista científica Biosensors and Bioelectronics en un artículo en el que ha participado Rafael Hernández, F. Xavier Rius y Jordi Riu, del departamento de Química Analítica y Química Orgánica de la URV y Cristina Vallés, Ana M. Benito y Wolfgang K. Maser, del Instituto de Carboquímica de Zaragoza del CSIC.

Artículo «Graphene-based potentiometric biosensor for the immediate detection of living bacteria»