BIOENSAYOS DE BIOENSAYOS DE DIAGNÓSTICO RÁPIDO DIAGNÓSTICO RÁPIDO

BASADOS EN BIOSENSORES BASADOS EN BIOSENSORES PARA APLICACIONES EN LA PARA APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIAINDUSTRIA ALIMENTARIA

Dra. Carmen de HaroDra. Carmen de HaroInvestigaciones Bioquímicas S.L.

CONTENIDO

• NECESIDAD DE BIOSENSORES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

• BIOSENSORES PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE LA UVA

• PERSPECTIVAS DE FUTURO

NECESIDAD DE BIOSENSORES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

Falta de instrumentos con la especificidad y sensibilidaddeseada, especialmente crítica en la producción

biotecnológica/alimentaria, muy presionada con la necesidad deemplear procesos complejos y poco definidos

La necesidad de esterilizar ha restringido el uso deinstrumentación avanzada de la mano de las nuevas tecnologías

Mercado mundial de biosensores ($ M)Area 1990 1995 2000

Diagnosticoclínico 20 85 450

AnálisisIndustrial 3 30 145

Alimentación 2 50 100

Defensa 2 15 85

Medicina 5 25 50

Medio Amb. 2 20 35

Robótica 1 5 10

Otros - 10 20

IMPLEMENTACIÓN DE BIOSENSORES

MiniaturizaciónBajo costemayor rapidez de análisisresolución a muy bajas concentraciones (aprox. 1 ppb)determinación simultaneaanálisis in situsensibilidad y selectividad altaspequeños volumenes de muestramonitorización

Nuevas tecnologíasAvances en microtecnologías

microsensores, microactuadores, biosensores, microbombas, microfluídica, etc.

Nuevas tecnologíasAvances en microtecnologías

microsensores, microactuadores, biosensores, microbombas, microfluídica, etc.

Objetivoaprovechar los avances en bioquímica y microelectrónica para

desarrollar microsensores & biosensores capaces de medirvariables químico-físico-biológicas complejas de interés industrial

UCM CNM

Ejemplos

APLICACIÓN DE BIOSENSORES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

• Gestión del proceso productivoOn-line

At-line

• Control de calidad Off-line

• Laboratorio de I&D

Gestión del proceso productivo

Operaciones mucho más eficientes

Mejora del producto

Beneficio empresarialBeneficio empresarial:Calidad, coste, estabilidad, seguridad, etc.

Seguridad, continuidad, optimizaciónSeguridad, continuidad, optimizaciónde recursos, menos reactivo, ...de recursos, menos reactivo, ...

Investigaciones Bioquímicas S. L.

Composición química,propiedades reológicas,

volatiles,

Presión, temperatura, pH,

caudal, nivel, densidad, viscosidad

....

Control onControl on--lineline Nuevas tecnologías

estándar demandas

IBQ S.L. CNM UCM

Tendencias en la implantación de biosensores

Determinación cuantitativa de la composición y propiedades de los productos alimentarios

Seguridad y calidad dependiente del conocimiento de la composición

microorganismos

compuestos tóxicos fruto del procesado

pesticidas natural

etc...

Control de procesos

La opción de la aplicabilidad de los biosensores está asociada a un grupo tanto de ventajas como desventajas. Así, los factores que afectarían la decisión de si la aplicación en campo es una buena opción tiene que tener en cuenta lo siguiente:

el analitola estabilidad de la muestra

la aceptación de la metodologíala precisión

la durabilidad......

CONTENIDO

• NECESIDAD DE BIOSENSORES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

• BIOSENSORES PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE LA UVA

• PERSPECTIVAS DE FUTURO

Proyecto Bio-Uva 2004

“Biosensores para la determinación de la calidad de la uvaBiosensores para la determinación de la calidad de la uva”

Desarrollo de un sistema multiparamétrico basado en biosensores para las determinaciones de Glucosa, Fructosa, Polifenoles y Acido Glucónico en el mosto de uva, en menos de 5 minutos y a un bajo

coste del fungible para evaluar la calidad de la uva previa al proceso de elaboración

IBQ S.L. , UCM y CNMIBQ S.L. , UCM y CNM--CSICCSIC

Cambio tecnológico

Chips transductores

InnovaciónInnovación= mejora de la competitividad

Electrodos

Inmovilización enzimas

Fijación de chips en substrato

Inmovilización Inmovilización enzimáticaenzimática

ácido glucónicopolifenoles

Glucosa/fructosachip

polifenolpolifenol & glucosa & glucosa oxidasaoxidasa, , gluconato gluconato & fructosa & fructosa deshydrogenasadeshydrogenasa

Inmovilización enzimas

Fijación de chips en substrato

Deshidrogenasas

Enlaces covalente (capa fina)

Oxidasas

Atrapamiento (capa gruesa)

Instrumentación asociada

R C

Working

Sensor Amperímetro

PC

Integración

SistemaSistema MultiparamétricoMultiparamétrico

Capacidad de integración

de varios chips biosensores en un mismo

cabezal de medidavino

BioanalizadorVentajas industriales

• Biosensores robustos• Salida de baja impedancia (electrónica control sencilla)• Respuesta rápida• Coste reducido• Condiciones de medida extremas• Medidas Medidas multiparamétricasmultiparamétricas

Bioanalizador

CONTENIDO

• QUÉ ES UN BIOSENSOR? BENEFICIOS DE NUEVAS TECNOLOGÍAS

• BIOSENSORES PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE LA UVA

• PERSPECTIVAS DE FUTURO

VI FP - SAFETY FOOD

BIOENSAYOS DE BIOENSAYOS DE DIAGNÓSTICO RÁPIDO DIAGNÓSTICO RÁPIDO

BASADOS EN BIOSENSORES BASADOS EN BIOSENSORES PARA APLICACIONES EN LA PARA APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIAINDUSTRIA ALIMENTARIA

Dra. Carmen de HaroDra. Carmen de HaroInvestigaciones Bioquímicas S.L.