Estudio experimental de biosensores fotónicos basados en substratos porosos bajo diversas condiciones

Abstract

[ES] Los biosensores están formados por biorreceptores y un transductor, y se utilizan para la detección de diferentes analitos. Además, se pueden clasificar según el tipo de sus componentes, en concreto, en el presente Trabajo Final de Grado, se utilizan los biosensores ópticos basados en Fabry-Pérot. Estos utilizan la interacción de determinados materiales con la luz, de esta manera, detectan pequeñas variaciones de forma versátil, sencilla y rápida. En este campo de biosensores ópticos se han desarrollado los materiales porosos, que poseen un gran ratio superficie-volumen en el cual interaccionan las sustancias, proporcionando sensibilidades mayores.

En este contexto, se efectuaron distintos sensados realizados mediante substratos porosos, tales como el silicio poroso y las nanofibras poliméricas. Además, se varió el método empleado en las medidas, pudiendo ser estático o dinámico, con la finalidad de poder comparar los resultados obtenidos y optimizar los distintos protocolos.

En primer lugar, se desarrolló la biofuncionalización mediante la proteína OBP3 y la biodetección del farnesol, sin llegar a obtener buenos resultados, ni de manera estática ni dinámica. Por otra parte, se realizó la biodetección de la proteína BSA, llegando a la conclusión de que el método dinámico es el más adecuado para ello, obteniendo detecciones de hasta 1 ppm BSA.

[CA] Els biosensors estan formats per bioreceptors i un transductor, i s’utilitzen per a la detecció de diferents analits. A més, es poden classificar segons el tipus dels seus components, en concret, en el present Treball Final de Grau, s’utilitzen els biosensors òptics basats en Fabry-Pérot. Aquests utilitzen la interacció de determinats materials amb la llum, d’aquesta manera, detecten petites variacions de forma versàtil, senzilla i ràpida. En aquest camp de biosensors òptics s’han desenvolupat els materials porosos, que posseeixen un gran ràtio superfície-volum en el qual interaccionen les substàncies, proporcionant sensibilitats grans. En aquest context, es van efectuar diferents sensats realitzats mitjançant substrats porosos, com ara el silici porós i les nanofibres polimèriques. A més, es va variar el mètode emprat en les mesures, podent ser estàtic o dinàmic, amb la finalitat de poder comparar els resultats obtinguts i optimitzar els diferents protocols. En primer lloc, es va desenvolupar la biofuncionalització mitjançant la proteïna OBP3 i la biodetecció de l’farnesol, sense arribar a obtindre bons resultats, ni de manera estàtica ni dinàmica. D’altra banda, es va realitzar la biodetecció de la proteïna BSA, arribant a la conclusió que el mètode dinàmic és el més adequat per a això, obtenint deteccions de fins a 1 ppm BSA

[EN] Biosensors are made up of bioreceptors and a transducer, and are used for the detection of different analytes. In addition, they can be classified according to the type of their components, specifically, in this Final Degree Project, optical biosensors based on Fabry-Pérot are used. These use the interaction of certain materials with light, in this way, they detect small variations in a versatile, simple and fast way. In this field of optical biosensors, porous materials have been developed, which have a large surface-volume ratio in which substances interact, providing higher sensitivities.

In this context, different senses were carried out using porous substrates, such as porous silicon and polymeric nanofibers. In addition, the method used in the measurements was varied, being able to be static or dynamic, in order to be able to compare the results obtained and optimize the different protocols.

First, biofunctionalization was developed using the OBP3 protein and farnesol biosensing, without obtaining good results, either statically or dynamically. On the other hand, the biodetection of the BSA protein was carried out, reaching the conclusion that the dynamic method is the most suitable for this, obtaining detections of up to 1 ppm BSA.