El doctor Luis Ramiro Caso Vargas, investigador de la Facultad de Ciencias Biológicas de la BUAP y doctor en Biotecnología por el IPN, desarrolla biosensores de tipo óptico para detectar bacterias patógenas como Pseudomonas aeruginosa y Brucella spp., así como toxinas presentes en alimentos.
Función de los Biosensores desarrollados por Luis Ramiro Caso
El doctor en Biotecnología explicó que las Pseudomonas aeruginosa son bacterias presentes en hospitales, mobiliario, instrumentos quirúrgicos e incluso desinfectantes, capaces de causar infecciones severas en personas inmunodeprimidas.
El biosensor diseñado utiliza obleas de dióxido de silicio de 1 cm², modificadas químicamente para inmovilizar biomoléculas que actúan como receptores, en este caso anticuerpos.
El proceso se realiza en varias capas:
- Una primera capa química modifica la superficie original del silicio.
- Una segunda capa de crosslinkers actúa como puente entre la base y las biomoléculas.
- Sobre esta capa se fija la proteína estreptavidina, que se une a anticuerpos preparados con biotina, capaces de reconocer la bacteria específica.
El ensamblaje se verifica con espectroscopía de infrarrojo por transformadas de Fourier (FT-IR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fluorescencia para observar la cantidad de bacterias presentes.
Este sistema es mucho más pequeño, incluso que la bacteria. En lugar de silicio, los biosensores están basados en nanoesferas de oro fluorescentes a las que igualmente se les adhiere un anticuerpo para atrapar al microorganismo en cuestión. Como los misiles teledirigidos, van directamente a las bacterias.
Luis Ramiro Caso.
Este proyecto se realiza en colaboración con la doctora Leslie Arcila Lozano, del Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada del IPN y en colaboración con la doctora Norma Elena Rojas Ruiz.
Para la detección de Brucella spp., Caso Vargas utiliza soportes de dióxido de silicio con una arquitectura similar a la de P. aeruginosa, cambiando únicamente el crosslinker y el anticuerpo, en colaboración con los doctores Edith Chávez Bravo y Efraín Rubio Rosas.
Detección de toxinas en alimentos
El investigador también trabaja en la detección de aminas biógenas, compuestos tóxicos generados durante la descomposición de alimentos. En este caso, el biosensor inmoviliza la enzima Diamina Oxidasa, que reconoce específicamente estas moléculas. Estas pruebas se realizaron en quesos añejo, azul y gouda, así como en salmón y tilapia.
Al colocar el dispositivo en una extracción acuosa, a partir de los alimentos contaminados, se observó un cambio de color de la muestra, lo cual indica el reconocimiento de las aminas biógenas por el biosensor. Entre más clara la muestra, menos toxinas; entre más oscura, más contaminación.
Luis Ramiro Caso Vargas
Además, el investigador desarrolla sensores electroquímicos mediante “polímeros con huella molecular” para detectar histamina, la amina biógena más potente, en colaboración con los doctores Walter Torres Hernández (Universidad del Valle, Colombia) y Harold Díaz Segura.