Los biosensores tienen el potencial de proporcionar una tecnología de medida y de detección de bajo coste, que permita una cuantificación altamente específica de concentraciones muy bajas de un analito en muestras de multicomponentes.

Los biosensores en la actualidad

La velocidad relativamente lenta en el progreso de la tecnología de biosensores, desde el diseño hasta el dispositivo comercial, es tan sólo un reflejo de factores como el mercado actual y el estado de las tecnologías.

La mayor aplicación de los biosensores se halla en el campo clínico y en segundo lugar en el control de procesos industriales, sin embargo en biomedicina y en la industria alimentaria la instrumentación está muy consolidada, es relativamente fácil de usar y aunque sofisticada permite una alta frecuencia de análisis por lo que la introducción de los biosensores como reemplazo de las mismas se ha visto seriamente limitada. A esto hay que sumar el hecho de que tratamos con sectores sumamente conservadores donde la introducción de nuevas tecnologías requiere un tiempo, en ocasiones, excesivamente alto. A pesar de estos obstáculos iniciales, la tecnología de biosensores se está introduciendo progresiva, pero imparablemente, en todos los ámbitos de la vida.

Los nanobiosensores

Desde hace muy pocos años, uno de los desarrollos clave dentro del área de biosensores es la miniaturización de los dispositivos mediante la utilización de las micro y nanotecnologías. Surge así el concepto de “nanobiosensor”, término que designa a aquellos biosensores cuyas propiedades vienen moduladas por la escala nanotecnológica con la que están fabricados. Es de esperar que en el futuro los nanobiosensores tengan una sensibilidad mucho más alta que la de los dispositivos convencionales. Además podrían ser fácilmente introducidos en el interior del cuerpo humano, por lo que podrían proporcionar datos mucho más fiables del estado de salud de un paciente y además podrían utilizarse como sistemas de análisis individualizados y personalizados en cualquier entorno, incluido el del hogar . Dentro de los incipientes desarrollo de nanobiosensores son de destacar los nanobiosensores basados en nanopartículas de oro o magnéticas, que se están empleando para la detección precoz de cáncer y Alzehimer, los nanobiosensores tipo FET basados en nanotubos de carbono y los biosensores nanomecánicos, que han surgido como reemplazo de los biochips de ADN.

La investigación biológica y biomédica

La investigación biológica y biomédica está experimentando actualmente un extraordinario período de crecimiento fundamentalmente liderado a través del conocimiento del genoma humano y el estudio del proteoma. El desafío de la llamada era post-genómica y proteómica consistirá en identificar la función de los genes ahora secuenciados y de las proteínas y generar la máxima utilización de esta gran cantidad de información genética, fundamentalmente para mejorar la calidad de vida de los ciudadanos. Asimismo, será posible entender la organización, función y coordinación de las rutas genéticas que controlan el desarrollo y fisiología de un organismo. Los desafíos que se presentan requieren de una revolución tecnológica para afrontar los avances que estamos viviendo, revolución que cobrará cada vez mayor importancia en el futuro. El desarrollo de nuevos métodos y tecnologías es, por tanto, esencial y piezas básicas de esta revolución tecnológica serán sin duda los biosensores.

Los biosensores del futuro

De cara al futuro, sería deseable contar con biosensores que cumplieran los siguientes requisitos: robustez, bajo coste, posibilidad de análisis multianalito, detección a niveles de pico/femtomolar, rapidez, portábilidad, fácil manejo por parte de personal no especializado, posibilidad de regeneración o en su defecto estar diseñados para un único uso. El trabajo futuro se encaminará tanto al desarrollo de nuevas dispositivos a escalas micro y nano como a estrategias de inmovilización y de protección, para permitir biosensores completamente reversibles y regenerables, que puedan operar in situ en muestras complejas (como es la sangre o un tanque de fermentación) y que sean biocompatibles para operar in vivo . La integración en sistemas “lab-on-a-chip” será otras de las áreas fundamentales de trabajo, que permitirá la descentralización de las medidas.

Para poder acometer los desarrollos anteriormente mencionados es preciso contar con grupos de trabajo interdisciplinares que aportando su experiencia en las diferentes áreas y trabajando de forma coordinada permitan realmente la consecución de dispositivos que puedan salir del entorno del laboratorio.