8 April, 2020 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Diseñan biosensor para detectar pesticidas

Por Karla Navarro

Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).- Un biosensor con capacidad de detectar pesticidas en medios acuosos y desde muy bajas concentraciones es diseñado por especialistas del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Ensenada.

El instrumento está perfilado para utilizarse en zonas agrícolas, donde el uso de pesticidas pone en riesgo los pozos desde los cuales se extrae agua para el riego y por ello es necesario garantizar que están libres de tóxicos.

El proyecto reúne a un equipo interdisciplinario de investigadores y estudiantes del Cnyn que se encargan del desarrollo a nivel de ciencia básica con simulaciones moleculares por computadora, el trabajo posterior en laboratorio y la parte electrónica para la construcción de un dispositivo portátil con potencial para ser comercializado.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Sergio Andrés Águila Puentes, investigador del Cnyn, precisó que la ventaja de contar con un biosensor que detecta pesticidas en concentraciones muy bajas es que puede ser utilizado como herramienta preventiva.

“A medida que los pesticidas se difunden en el suelo por medio de percolación, se van contaminando los mantos acuíferos, la idea es que si estamos observando el aumento de los niveles de concentración de un contaminante en el medio acuoso, se puede tomar una decisión rápida y prevenir los daños”, resaltó.

¿Cómo funciona el biosensor?

Águila Puentes explicó que el biosensor está conformado por enzimas inmovilizadas en materiales nanoestructurados que son catalizadores biológicos que al entrar en contacto con el químico catalizan su oxidación.

1 trabajos0504“Entonces lo que hacemos es medir la presencia y concentración del pesticida, a través de la oxidación del pesticida catalizada por enzimas inmovilizadas en un electrodo que al momento de transformarlo se liberan electrones que son captados y después transformados a una señal digital; esta señal está directamente relacionada con la concentración del pesticida en el medio acuoso”, detalló.

Águila Puentes apuntó que la enzima actuará específicamente sobre un componente, en este caso el pesticida, y no con todos los compuestos que están presentes en el medio, ya que una de las ventajas que ofrecen las enzimas es que son altamente específicas.

De la teoría al laboratorio

Antes de entrar al laboratorio, alumnos e investigadores estudian la teoría en torno a la orientación que tendrá la enzima en los materiales nanoestructurados que utilizarán y que funcionan como soporte del electrodo para poder medir directamente en el agua.

Águila Puentes hizo énfasis en el rol que cumplen los materiales para establecer el modelo biológico y lograr que la detección sea más sensible, lo que implica un trabajo previo de cálculos matemáticos por computadora.

“Cuando vemos cómo interacciona la enzima con el sustrato, tratamos de mejorar esa interacción a través de la inmovilización de la enzima en materiales nanoestructurados y luego hacemos la detección por medio de estos materiales híbridos”, refirió.

Una vez realizados los estudios teóricos, entonces es posible pasar al laboratorio, donde los equipos de voltamperometría cíclica son los más comúnmente utilizados para medir la señal electroquímica que se transforma en una señal digital.

“Cuando hay una reacción química, por ejemplo del tipo oxidorreducción, existe la liberación de electrones en el medio que pueden ser captados por un potenciostato y luego ser transformados en una señal digital. Una vez obtenida esta señal, se puede analizar la presencia y cuantificación de la concentración del compuesto estudiado”, señaló el investigador.

Diseño electrónico

Para medir las reacciones electroquímicas del biosensor, los investigadores del Cnyn utilizan un potenciostato, un instrumento que mide la corriente que está llegando al sensor y por cada punto de voltaje hay un equivalente de corriente que va registrando.

El doctor Eduardo Antonio Murillo Bracamontes, técnico académico del Cnyn y colaborador del proyecto, expuso que su trabajo es lograr que ese mismo proceso se lleve a cabo en un dispositivo electrónico portátil que pueda ser utilizado para hacer mediciones fuera del laboratorio.

1 diseno0504Para ello trabaja en el diseño del circuito, que va desde la parte analógica que contempla inyectar el voltaje y medir la corriente, hasta la parte digital, es decir, que el dispositivo cuente con un procesador que almacene la información y después transmita los datos a una computadora mediante comunicación USB.

Murillo Bracamontes informó que hasta ahora se cuenta con las pruebas con el potenciostato y el diseño del circuito a nivel prototipo, por lo que el siguiente paso es obtener el sistema en impreso e integrar una pantalla LCD para que muestre la información.

“Ahora tenemos probado el circuito pero los datos los vemos en la computadora directamente, falta la versión final, que va a estar todo incluido, en esa parte de la electrónica tenemos 70 por ciento de avance”, comentó.

Dispositivo amigable

El dispositivo electrónico que transmitirá las funciones del biosensor está diseñado con base en dispositivos que ya son accesibles en el mercado, lo que disminuye sus costos ante la posibilidad de que sea comercializado.

Murillo Bracamontes precisó que el dispositivo se basa en un microcontrolador, una pantalla y una memoria que pueden ser adquiridos fácilmente, lo que haría más sencilla la transferencia de la tecnología a una empresa.

“Todo lo que se está haciendo es pensando para que sea portátil, de fácil manejo y que el elemento que va a medir sea fácilmente reemplazable porque solamente funciona una vez, tienes que reemplazar el detector en cada medición, se está planeando lo más amigable posible para el usuario”, subrayó.

Dijo que la innovación del producto no radica en el diseño del dispositivo electrónico sino en lograr obtener un biosensor para la detección de pesticidas a tan bajas concentraciones y que además sea portátil.

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

¿Quieres saber cuánta energía consumes y ahorras?

14 junio, 2018

14 junio, 2018

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx • Estudiantes de la BUAP crean sistema para...

Pez león: de especie invasora a platillo gourmet

4 diciembre, 2016

4 diciembre, 2016

Mérida, Yucatán.  (Agencia Informativa Conacyt).-Consumen crustáceos y moluscos; depredan una gran variedad de especies de arrecifales y peces de importancia...

Convocatoria de investigación y desarrollo sobre el agua Conagua-Conacyt 2017

30 julio, 2017

30 julio, 2017

Por Mercedes López Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- La Comisión Nacional del Agua (Conagua) y el Consejo Nacional de...

Desarrollan egresados de la UAM plataforma para visualizar datos sobre migrantes

17 mayo, 2017

17 mayo, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx * Es un sistema de visualización de datos...

Ingeniería didáctica y tecnología para enseñar cálculo

29 septiembre, 2018

29 septiembre, 2018

Por Felipe Sánchez Banda Saltillo, Coahuila.  (Agencia Informativa Conacyt).- Investigadores de la maestría en matemática educativa de la Facultad de Ciencias...

Energía verde: biocombustible de microalgas

12 diciembre, 2016

12 diciembre, 2016

Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).- Especialistas del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) desarrollan una...

Diseñan sostén para detección de cáncer de mama

24 febrero, 2017

24 febrero, 2017

Por Amelia Gutiérrez Solís Colima, Colima. 3 de febrero de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Colima, Colima. 3 de febrero de 2017...

¿Soleado o nublado?, sensores inteligentes para predecir radiación solar

13 junio, 2016

13 junio, 2016

AUTOR: Tomás Dávalos FUENTE:  AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Aguascalientes, Aguascalientes. (Agencia Informativa Conacyt).-Manuel Ignacio Peña Cruz, investigador del Centro de Investigaciones en...

Crean losetas a partir de PET reciclado

19 abril, 2018

19 abril, 2018

Por Dalia Patiño González Amozoc, Puebla.  (Agencia Informativa Conacyt).- En México, anualmente se consumen nueve mil millones de envases y embalajes...

Impulsan periodismo sustentable con premiación a reportajes

24 mayo, 2016

24 mayo, 2016

FUENTE: AGENCIA ID Lanzan la convocatoria 2016 del Premio Nacional de Divulgación Periodística en Sustentabilidad, participan trabajos en las categorías de...

Tecnólogos mexicanos en pos de prótesis porosas para cadera impresas en 3D

13 diciembre, 2016

13 diciembre, 2016

El fin de la investigación es lograr un material con elasticidad y densidad similares a las del hueso humano  Una...

Adiós a los antibióticos con nanomateriales de plata

30 septiembre, 2017

30 septiembre, 2017

Por Karla Navarro Ensenada, Baja California. (Agencia Informativa Conacyt).- El doctor Alejandro Huerta Saquero, investigador del Centro de Nanociencias y...

Investigadores de la UAZ evalúan efectos de la chía en el metabolismo

21 febrero, 2017

21 febrero, 2017

Por Érika Rodríguez Zacatecas, Zacatecas. 7 de febrero de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de evaluar efectos de la...

México registra los niveles más altos de contaminación lumínica del mundo

18 noviembre, 2016

18 noviembre, 2016

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- La Ciudad de México, Ecatepec, Guadalajara, Puebla, Monterrey, Tijuana y Ciudad Juárez son las urbes...

Crean estudiantes método que enseña robótica a niños con contenidos universitarios

28 marzo, 2017

28 marzo, 2017

Bajo este esquema, los chicos en la escuela han construido lanchas de radio control, electroimanes, brazos robóticos, robots seguidores de...