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La contaminación generada por la presencia de microorganismos como Escherichia coli O157:H7 representa un problema ambiental y social, debido a las graves enfermedades presentadas por este patógeno. La detección oportuna de este microorganismo presenta algunas desventajas respecto a las técnicas tradicionales, por lo tanto, es necesario el desarrollo de nuevas tecnologías para la detección de este microorganismo en agua con tiempos de detección más cortos, por lo anterior en este trabajo se presenta una alternativa para la detección de Escherichia coli O157:H7 mediante el uso de biosensores electroquímicos a base de péptidos PEPTIR. La determinación de las características analíticas del biosensor electroquímico a base de péptidos PEPTIR se realizó mediante la inmovilización del PEPTIR 1 y PEPETIR 2 a diferentes concentraciones de 5, 10, 50 y 100 nM, buscando garantizar la inmovilización y la detección de Escherichia coli O157:H7. Para esto se evaluaron las características analíticas de los bionsensores electroquímicos mediante técnicas electroquímicas como voltametría cíclica (CV), voltametría de onda cuadrada (SWV) y Espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), evaluando así el efecto de las modificaciones realizadas sobre el electrodo de trabajo del biosensor electroquímico. Obteniendo como resultado las concentraciones óptimas del PEPTIR 1.0 y PEPTIR 2.0 estableciendo los límites de detección y límite de cuantificación a diferentes concentraciones de microorganismo 10, 20, 50, 100, 300 UFC / mL. Por otro lado, se evaluó la selectividad del biosensor basado en péptidos para el PEPTIR 1.0 y PEPTIR 2.0 frente a Pseudomona aeruginosa, Escherichia coli y Staphylococcus aureus dando como resultado una alta selectividad respecto a los demás microorganismos. The contamination generated by the presence of microorganisms such as Escherichia coli O157:H7 represents an environmental and social problem, due to the serious diseases presented by this pathogen. The timely detection of this microorganism presents some disadvantages with respect to traditional techniques, therefore, it is necessary to develop new technologies for the detection of this microorganism in water with shorter detection times, therefore, in this work it is presented an alternative for the detection of Escherichia coli O157:H7 through the use of electrochemical biosensors based on PEPTIR peptides. The determination of the analytical characteristics of the peptide-based electrochemical biosensor PEPTIR was carried out by immobilizing PEPTIR 1 and PEPETIR 2 at different concentrations of 5, 10, 50 and 100 nM, seeking to guarantee the immobilization and detection of Escherichia coli O157: H7. For this, the analytical characteristics of the electrochemical biosensors were evaluated using electrochemical techniques such as cyclic voltammetry (CV), square wave voltammetry (SWV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), thus evaluating the effect of the modifications made on the working electrode. of the electrochemical biosensor. Obtaining as a result the optimal concentrations of PEPTIR 1.0 and PEPTIR 2.0, improving the detection limits and quantification limit at different concentrations of microorganism 10, 20, 50, 100, 300 CFU/mL. On the other hand, the selectivity of the peptide-based biosensor for PEPTIR 1.0 and PEPTIR 2.0 against Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli and Staphylococcus aureus was evaluated, resulting in a high selectivity with respect to other microorganisms. http://www.ustabuca.edu.co/ustabmanga/presentacion Maestría

All the code developed for this thesis is located on GitHub. The research world is constantly advancing toward new inventions and expanding the knowledge boundaries. This comes with its challenges; for example, the recent increase in remote work worldwide impacts every industry, and science is no exception. One of these implications is that the number of researchers increased faster than in previous years. Not all research facilities are prepared to sustain this increment and do not have enough equipment for everyone to work; the most common factors are cost or space limitations. Some researchers started to develop their own measurement devices designed within the research specifications in consideration and some limits compared to commercial devices. Those devices cost a fraction of the commercial equipment and are built using low-cost components. This yields a great variety of electronics measurement devices; those devices also tend to be smaller than traditional lab equipment. Furthermore, they had lower consumption of power which means simpler and smaller supply sources, which allows the devices to be powered by batteries, thus making them portable. Moreover, some research groups are constantly improving their developments. Some even are open-source projects which allow the community to enhance its capabilities, like the addition of measurement techniques or the ability to make simultaneous measurements with a single device. Others even communicate between devices and from device to PC or smartphone. And with the great options available to store information in the cloud, some researchers create devices that keep the measurements in remote databases for further analysis. Ministerio de ciencia tecnología e innovación Convocatoria Doctorados Nacionales 727. Credito Condonable Universidad de Los Andes. Doctor en Ingeniería Doctorado Biomicrosistemas

Background: Biosensing techniques have been the subject of exponentially increasing interest due to their performance advantages such as high selectivity and sensitivity, easy operation, low cost, short analysis time, simple sample preparation, and real-time detection. Biosensors have been developed by integrating the unique specificity of biological reactions and the high sensitivity of physical sensors. Therefore, there has been a broad scope of applications for biosensing techniques, and nowadays, they are ubiquitous in different areas of environmental, healthcare, and food safety. Biosensors have been used for environmental studies, detecting and quantifying pollutants in water, air, and soil. Biosensors also showed great potential for developing analytical tools with countless applications in diagnosing, preventing, and treating diseases, mainly by detecting biomarkers. Biosensors as a medical device can identify nucleic acids, proteins, peptides, metabolites, etc.; these analytes may be biomarkers associated with the disease status. Bacterial food contamination is considered a worldwide public health issue; biosensor-based analytical techniques can identify the presence or absence of pathogenic agents in food. Objectives: The present review aims to establish state-of-the-art, comprising the recent advances in the use of nucleic acid-based biosensors and their novel application for the detection of nucleic acids. Emphasis will be given to the performance characteristics, advantages, and challenges. Additionally, food safety applications of nucleic acid-based biosensors will be discussed. Methods: Recent research articles related to nucleic acid-based biosensors, biosensors for detecting nucleic acids, biosensors and food safety, and biosensors in environmental monitoring were reviewed. Also, biosensing platforms associated with the clinical diagnosis and food industry were included. Results: It is possible to appreciate that multiple applications of nucleic acid-based biosensors have been reported in the diagnosis, prevention, and treatment of diseases, as well as to identify foodborne pathogenic bacteria. The use of PNA and aptamers opens the possibility of developing new biometric tools with better analytical properties. Conclusions: Biosensors could be considered the most important tool for preventing, treating, and monitoring diseases that significantly impact human health. The aptamers have advantages as biorecognition elements due to the structural conformation, hybridization capacity, robustness, stability, and lower costs. It is necessary to implement biosensors in situ to identify analytes with high selectivity and lower detection limits. Resumen Antecedentes: Las técnicas de biodetección han sido objeto de un interés cada vez mayor debido a ventajas, tales como alta selectividad y sensibilidad, facilidad de manejo, bajo costo, tiempo de análisis corto, preparación sencilla de muestras y detección en tiempo real. Los biosensores se han desarrollado integrando la especificidad única de las reacciones biológicas y la alta sensibilidad de los sensores físicos. Por lo tanto, las técnicas de biodetección han tenido un amplio campo de aplicación y hoy en día son omnipresentes en diferentes áreas del medio ambiente, la salud y la seguridad alimentaria. Se han utilizado biosensores para estudios ambientales, detectando y cuantificando contaminantes en el agua, el aire y el suelo. Los biosensores también mostraron un gran potencial para desarrollar herramientas analíticas con innumerables aplicaciones en el diagnóstico, prevención y tratamiento de enfermedades, principalmente mediante la detección de biomarcadores. Los biosensores como dispositivo médico pueden utilizarse para identificar ácidos nucleicos, proteínas, péptidos, metabolitos, etc. Estos analitos pueden ser biomarcadores asociados al estado de la enfermedad. La contaminación bacteriana de los alimentos se considera un problema de salud pública mundial; se pueden utilizar técnicas analíticas basadas en biosensores para determinar la presencia o ausencia de agentes patógenos en los alimentos. Objetivos: La presente revisión tiene por objeto establecer los últimos adelantos en la utilización de biosensores basados en ácidos nucleicos y su novedosa aplicación para la detección de ácidos nucleicos. Se hará hincapié en las características del desempeño, las ventajas y los desafíos. Además, se examinarán las aplicaciones de los biosensores basados en ácidos nucleicos para la inocuidad de los alimentos. Métodos: Se examinaron artículos de investigación recientes relacionados con los biosensores a base de ácidos nucleicos, los biosensores para la detección de ácidos nucleicos, los biosensores y la inocuidad de los alimentos, y los biosensores para la vigilancia del medio ambiente. También se incluyeron plataformas de biosensores asociadas al diagnóstico clínico y a la industria alimentaria. Resultados: Es posible apreciar que se han reportado múltiples aplicaciones de biosensores basados en ácido nucleico para el diagnóstico, prevención y tratamiento de enfermedades, así como para identificar bacterias patógenas transmitidas por los alimentos. El uso de PNA y aptámeros abre la posibilidad de desarrollar nuevas herramientas biométricas con mejores propiedades analíticas. Conclusiones: Los biosensores pueden ser considerados como los instrumentos más importantes para la prevención, el tratamiento y la vigilancia de las enfermedades que tienen un impacto significativo en la salud humana. Los aptámeros tienen ventajas como elemento de biorreconocimiento debido a la conformación estructural, capacidad de hibridación, robustez, estabilidad y menores costos. Es necesario implementar biosensores in situ para identificar analitos con alta selectividad y menores límites de detección.

Los autores agradecen la financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación de España y de la Unión Europea NextGeneration EU/PRTR (PID2020-113001RB-I00 I00 MCIN/AEI-10.13039/501100011033), así como la ayuda del Principado de Asturias (AYUD/2021/50921 y AYUD/2021/52132). MSS agradece al CSIC por su beca de introducción a la investigación - Programa JAE (JAEIntro2021-INCAR-2). NRR y LdSG agradecen al Ministerio de Ciencia e Innovación por sus ayudas JdC-I (IJC2019-040875-I y IJC2020- 044746-I, respectivamente).

Taking into account that the transport of grains can be carried out over long distances and that the mass of grains during transport, many times, has high contents of water, there may be risks of heat and moisture transfer and heating of the mass of grains, proving quanti-qualitative losses. Thus, this study aimed to validate a probe system for monitoring temperature, relative humidity and diffusion of the concentration of carbon dioxide in the mass of corn grains, in real time, during transport, as a function of different initial water contents (12, 16 and 25% w.b.), to detect early dry matter losses and predict possible changes in the physical quality of the grains. Portable equipment was developed to monitor the grain mass during road transport. The equipment consists of an Arduino Mega 2560 microcontroller as a control core. The system's hardware included three digital sensors to detect air temperature and relative humidity, a non-destructive infrared sensor to detect CO2 concentration, real-time clock modules and a micro-SD card. The output data from the digital sensor, infrared sensor and modules were connected to the I/O communication terminals of the microcontroller which were responsible for physical communication, component integration and data calculation. The temperature and relative humidity sensors were fixed at three ends of a threaded bar and the CO2 sensor was fixed in the central part. The real-time clock module and the micro-SD card were packaged in a plastic back box. The software used on the Arduino board was programmed based on the C++ programming language, with most of the libraries provided by the platform. The Arduino IDE (Integrated Development Environment) was used to develop the embedded firmware for the Atmega 2560 microcontrollers. To monitor the mass of corn grains, simulating a transport condition, a box was experimentally made with plywood material. in the dimensions of (0.2 x 0.2 x 1.8 m). The probe was inserted into the grain mass profile to assess the detection level of temperature, relative air humidity and carbon dioxide (CO2) in the grain mass. To define the hole diameter, the temperature, relative humidity and carbon dioxide sensors were placed in probes with different hole diameters (7.5, 7.0 and 6.5 mm), drilling height (470, 235 and 117.5 mm) and grain moistures contents (12.16 and 25%). The holes were made to allow the entry of air and facilitate the response of the sensors. In order to choose the diameter and drilling height of the probe that best fits, one of the requirements was that they meet the two analyzed moistures contents. The readings on the sensors were carried out until the values of temperature, relative humidity and carbon dioxide concentration stabilized. With the validation of the equipment, the definitive probe was made with a polyvinyl chloride tube with a diameter of 50 mm and a height of 1500 mm, with three perforated regions (upper, central and lower). A metallic grain sampler tube was developed to attach the probe. To evaluate the quality of the grains, the hygroscopic equilibrium moisture was obtained from the monitored intergranular air temperature and humidity; the concentration of carbon dioxide (CO2) to indirectly determine the dry matter consumption of the grains, the electrical conductivity test and the germination of the grains were carried out. To early predict physical changes in grain mass, Machine Learning and linear regression algorithms were used. The models tested were: artificial neural networks (ANN), linear regression (LR), M5P algorithm, reduced error pruning tree (REPTree), random forest (RF), and support vector machine (SVM). Among the results it was observed that the elevation of the parameters temperature, relative humidity of the air accelerated the metabolic activity of the grains and intensified the respiration of the grain mass, causing consumption of dry matter and alterations in the physical quality of the corn grains. The monitoring system with sensors for real-time measurement of temperature, relative humidity and concentration of carbon dioxide (CO2) in the mass of corn grains obtained satisfactory results, in which the probe was validated with a hole diameter of 6.5 mm and drilling height of 225 mm. The real-time monitoring of the variables indirectly and precociously determined the changes in the physical quality of the grains during transport, confirmed by the physical analyzes of electrical conductivity and germination. In the 2-hour period, the monitored variables indirectly indicated the physical changes that occurred in the grain mass. The condition of 16% of water content of the corn and the position of superior of the profile of the mass of grains suffered the biggest physical alterations of quality, mainly in the loss of dry matter, in function of the high equilibrium moisture content and respiration of the mass of grains. Real-time monitoring of corn grain mass and the application of Machine Learning algorithms predicted the quantitative and qualitative losses of corn grains in transport. All Machine Learning models, with the exception of the support vector machine algorithm, obtained good results, however, the multiple linear regression reached the best fits, being indicated for the prediction of grain losses in corn transport. Levando em consideração que o transporte de grãos pode ser realizado por longas distâncias e que a massa de grãos durante o transporte, muitas vezes, constitui-se com altos teores de água, poderá haver riscos de transferência de calor e umidade e aquecimento da massa de grãos, provacando perdas quanti-qualitaivas. Assim, este estudo teve como objetivo validar um sistema de sonda para monitoramento de temperatura, umidade relativa e difusãoa da concentração de dióxido de carbono na massa de grãos de milho, em tempo real, durante o transporte, em função de diferentes teores de água iniciais (12, 16 e 25% b.u.), para detectar precocemente perdas de matéria seca e predizer possíveis alterações na qualidade física dos grãos. Para o monitoramento da massa de grãos durante o transporte rodoviário foi desenvolvido um equipamento portátil. O equipamento constitui-se em um microcontrolador Arduino Mega 2560 como núcleo de controle. O hardware do sistema incluiu três sensores digitais para detectar a temperatura e umidade relativa do ar, um sensor infravermelho não destrutivo para detectar a concentração de CO2, módulos de relógio em tempo real e um cartão micro-SD. Os dados de saída do sensor digital, sensor infravermelhos e módulos foram conectados aos terminais de comunicação de I / O do microcontrolador que foram responsáveis pela comunicação física, integração de componentes e cálculo de dados. Os sensores de temperatura e umidade relativa foram fixados em três extremidades de uma barra roscada e o sensor de CO2 foi fixado na parte central. O módulo de relógio em tempo real e o cartão micro-SD foram acondicionados em uma caixa plástica patola. O software utilizado na placa Arduino foi programado com base na linguagem de programação C++, sendo a maioria das bibliotecas fornecida pela plataforma. O IDE (Integrated Development Environment) do Arduino foi usado para desenvolver o firmware embarcados para os microcontroladores Atmega 2560. Para o monitoramento da massa de grãos de milho, simulando-se uma condição de transporte, fez-se experimetalmente uma caixa com material de compensado nas dimensões de (0,2 x 0,2 x 1,8 m). No perfil da massa de grãos foi inserida a sonda para avaliar o nível de detecção de temperatura, umidade relativa do ar e dióxido de carbono (CO2) na massa de grãos. Para a definição do diâmetro de furo, os sensores de temperatura, umidade relativa e dióxido de carbono foram acondicionados em sondas com os diferentes diâmetros de furos (7,5, 7,0 e 6,5 mm), altura de perfuração (470, 235 e 117,5 mm) e teores de água dos grãos (12,16 e 25%). Os furos foram confeccionados para permitir a entrada de ar e facilitar a resposta dos sensores. Para a escolha do diâmetro e altura de perfuração da sonda que melhor se adeque, um dos requisitos foi que os mesmos atendam os três teores de água analisados. As leituras nos sensores foram realizadas até os valores de temperatura, umidade relativa e concentração de dióxido de carbono se estabilizar. Com a validação do equipamento, confeccionou-se a sonda definitiva com um tubo de cloreto de polivinila de diâmetro de 50 mm e uma altura de 1500 mm, com três regiões perfuradas (superior, central e inferior). Um tubo amostrador de grãos metálicos foi desenvolvido para acoplar a sonda. Para avaliação da qualidade dos grãos obteve-se a umidade de equilíbrio higroscópico a partir da temperatura e umidade do ar intergranular monitoradas; a concentração de dióxido de carbono (CO2) para determinação de forma indireta o consumo de matéria seca dos grãos, realizou-se o teste de condutividade elétrica e germinação dos grãos. Para predizer precocemente as alterações físicas da massa de grãos utilizaram-se algoritmos Machine Learning e regressão linear. Os modelos testados foram: redes neurais artificiais (RNA), regressão linear (LR), algoritmo M5P, árvore de poda com erro reduzido (REPTree), floresta aleatória (RF), máquina de vetor suporte (SVM). Entre os resultados observou-se que a elevação dos parâmetros temperatura, umidade relativa do ar acelerou a atividade metabólica dos grãos e intensificou a respiração da massa de grãos, provocando consumo de matéria seca e alterações na qualidade física dos grãos de milho. O sistema de monitoramento com sensores para medição em tempo real da temperatura, umidade relativa e concentração de dióxido de carbono (CO2) na massa de grãos de milho obteve resultados satisfatórios, as quais a sonda foi validada com diâmetro de furo 6,5 mm e altura de perfuração de 225 mm. O monitoramento em tempo real das variáveis determinou de forma indireta e precocemente as alterações de qualidade física dos grãos ao longo do transporte, confirmadas pelas análises físicas de condutividade elétrica e germinação. No período de 2 horas as variáveis monitoradas indicaram indiretamente as alterações físicas que ocorreram na massa de grãos. A condição de 16% de teor de água do milho e a posição de superior do perfil da massa de grãos sofreram as maiores alterações física de qualidade, principalmente quanto à perda de matéria seca, em função da elevada umidade de equilíbrio higroscópico e respiração da massa de grãos. O monitoramento da massa de grãos de milho em tempo real e a aplicação de algoritmos de Machine Learning predisseram as perdas quantitativas e qualitativas de grãos de milho no transporte. Todos os modelos de Machine Learning, com exceção do algoritmo máquina de vetor suporte obtiveram bons resultados, entretanto, a regressão linear múltipla alcançou os melhores ajustes, sendo indicado para a predição de perdas de grãos no transporte de milho.

La presente invención se refiere al diseño y síntesis de nuevos fluoróforos con aplicación en el desarrollo de biosensores de fluorescencia, y particularmente, a derivados de 8- metoxi-2-oxo-1,2-dihidrociclopenta[de]quinolina y su aplicación como reactivos de marcaje de la luminiscencia de lantánidos. [ES], The present invention relates to the design and synthesis of new fluorophores that can be used to develop fluorescence biosensors, and particularly, to 8-methoxy-2-oxo-1,2-dihydrocyclopenta[de]quinoline derivatives and the use thereof as reagents for labelling lanthanide luminescence. [EN], Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Universidad de Granada, A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica

Plasmonic and dielectric based waveguides are widely used for biosensing applications. However, the use of different sensing architectures and platforms hinders the fair comparison of their respective figures of merit. In this paper, plasmonic and dielectric-based photonic waveguide biosensors are compared in terms of attainable limit of detection, using in both cases a coherent-readout interferometric architecture Universidad de Málaga; Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (MECD) (FPU16/06762); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN) (PRE2020-096438, PID2019-106747RB-I00); Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad (CECEU) (UMA18-FEDERJA-219, PY18-793); Consejería de Salud y Familia (CSF) (PIN-0113-2020), Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

[Resumen] En muchas enfermedades, como las neurodegenerativas y distintos tipos de cánceres, su diagnóstico temprano y seguimiento desempeñan un papel clave en el aumento de la tasa de supervivencia de los pacientes. Por este motivo, interesa detectar la presencia de biomarcadores ligados al desarrollo de la enfermedad. Para conseguirlo se necesitan métodos analíticos sensibles, selectivos y rápidos. Los biosensores ópticos y, en concreto, los biosensores fluorescentes basados en FRET, se han convertido en una de las opciones más atractivas. Gracias a las excelentes propiedades ópticas, electrónicas y mecánicas que poseen, en los últimos años los materiales 2D se han establecido como nanoplataformas indispensables para la detección óptica de biomoléculas diana. Motivado por su repercusión en investigación biomédica, en este proyecto se exploró la aplicación de derivados del GO y de MoS2 para la detección fluorescente de ADN objetivo. Asimismo, se prepararon y/o caracterizaron los distintos materiales 2D empleados. Para ello, se siguió una estrategia sintética descendente en fase líquida y se recurrió a diversas técnicas de caracterización físico-química. [Resumo] En moitas enfermidades, como as neurodexenerativas e distintos tipos de cancros, o diagnóstico temperán e o seu seguimento desempeñan un papel chave no aumento da taxa de supervivencia dos pacientes. Por este motivo, interesa detectar a presenza de biomarcadores ligados ao desenvolvemento da enfermidade. Para conseguilo requírense métodos analíticos sensibles, selectivos e rápidos. Os biosensores ópticos e, en concreto, os biosensores fluorescentes baseados en FRET, convertéronse nunha das opcións máis atractivas. Grazas ás excelentes propiedades ópticas, electrónicas e mecánicas que posúen, nos últimos anos os materiais 2D establecéronse como nanoplataformas indispensables para a detección óptica de biomoléculas diana. Motivado pola súa repercusión en investigación biomédica, neste proxecto explorouse a aplicación de derivados do GO e de MoS2 para a detección fluorescente de ADN obxectivo. Así mesmo, preparáronse e/ou caracterizáronse os distintos materiais 2D empregados. Para iso, seguiuse unha estratexia sintética descendente en fase líquida e fíxose uso de diversas técnicas de caracterización físico-química. {Abstract] In many diseases, such as neurodegenerative diseases and different types of cancers, early diagnosis and follow-up play a key role in increasing the survival rate of patients. For this reason, it is of interest to detect the presence of biomarkers linked to the development of the disease. To achieve this, sensitive, selective and rapid analytical methods are needed. Optical biosensors, and in particular FRET-based fluorescent biosensors, have become one of the most attractive options. Thanks to their excellent optical, electronic and mechanical properties, in recent years 2D materials have established themselves as indispensable nanoplatforms for the optical detection of target biomolecules. Motivated by their impact on biomedical research, the application of GO and MoS2 derivatives for the fluorescent detection of target DNA was explored in this project. Furthermore, the different 2D materials used were prepared and/or characterized. For this purpose, a liquidphase top-down synthetic strategy was followed and various physicochemical characterization techniques were used. Traballo fin de grao (UDC.CIE). Química. Curso 2021/2022

Los sensores electroquímicos microbianos son dispositivos basados en las tecnologías electroquímicas microbianas (METs) y pueden ser utilizados para detectar contaminantes en tiempo real. La monitorización es necesaria para prevenir la propagación de vertidos de hidrocarburos en aguas subterráneas y proteger el medio ambiente y la salud humana. Este trabajo se centra en el control de la contaminación por benceno en aguas subterráneas mediante estos biosensores electroquímicos. La detección se lleva a cabo analizando la corriente generada por la actividad metabólica de las bacterias electroactivas presentes en el biosensor. Para ello, se han utilizado celdas de electrólisis microbiana (MECs) que funcionaron como biosensores a escala microcosmos y mesocosmos. Durante el transcurso del experimento, las celdas se han polarizado a 0,6 V y se han hecho vertidos a distintas concentraciones de benceno en condiciones anóxicas. Primero, se llevó a cabo la aclimatación del consorcio microbiano en los electrodos, para obtener un biofilm electroactivo y especializado en la degradación de benceno. Luego, se realizaron vertidos de benceno de 1 y 10 ppm en microcosmos, y de 40, 25 y 3 ppm en mesocosmos. Se estudió la variación de la corriente y de la concentración del contaminante en función del tiempo, caracterizando la señal bioelectroquímica de detección. Se encontró como límite de detección 3 ppm de benceno a escala mesocosmos, generando una señal de 0,134 ± 0,001 μA/día 1 día después del vertido. Se necesitan más estudios para definir si se puede detectar benceno a menor concentración y estudiar su aplicación a escala real., Microbial electrochemical sensors are one of the applications of microbial electrochemical technologies (METs) and can be used to detect contaminants on real time. Monitoring is necessary to prevent the spread of hydrocarbon spills into groundwater and to protect the environment and human health. This work focuses on the control of benzene contamination in groundwater using microbial electrochemical sensors. The detection is carried out by analysing the current generated by the metabolic activity of the electroactive bacteria present in the biosensor. For this, microbial electrolysis cells (MECs) have been used, which functioned as biosensors at a microcosm and mesocosm scale. During the course of the experiment, the cells were polarized at 0.6 V and exposed to different benzene concentrations under anoxic conditions. First, the acclimatization of the microbial consortium in the electrodes was carried out to obtain an electroactive biofilm specialized in benzene degradation. Then, benzene spills of 1 and 10 ppm were performed in microcosms, and 40, 25 and 3 ppm in mesocosm systems. The current variations and the concentration of the contaminant were studied, characterizing the bioelectrochemical detection signal. The detection limit was found to be 3 ppm of benzene at mesocosm scale, generating a signal of 0.134 ± 0.001 μA/day, 1 day after the spill. More studies would have to be done to define if benzene can be detected at lower concentrations and prove its application on a real scale., Máster Universitario en Hidrología y Gestión de Recursos Hídricos (M173)

La ciguatera (CFP) és una intoxicació alimentària que provoca símptomes gastrointestinals, cardíacs i neurològics que poden durar setmanes, mesos o fins i tot anys. És causada per la ingestió de peixos que contenen ciguatoxines (CTXs), compostos produïts per microalgues dels gèneres Gambierdiscus i Fukuyoa, les quals s'acumulen en els peixos i a través de les xarxes tròfiques. Aquesta tesi té com a objectiu proporcionar eines biotecnològiques per a la caracterització del risc de CFP i així garantir la seguretat alimentària i protegir la salut humana. Per aconseguir aquest objectiu, s'han desenvolupat tècniques d' extracció ràpida d'ADN i CTXs mitjançant l'ús de dispositius portàtils. A continuació, d'una banda, s'han utilitzat l'amplificació isotèrmica per polimerasa recombinasa (RPA) i la PCR amb cebadors amb cues per amplificar ADN dels gèneres Gambierdiscus i Fukuyoa i de les espècies G. australs and G. excentricus, i així detectar els productes de l'amplificació amb assajos i biosensors d'hibridació tipus sàndwich. Por una altra banda, s'han desenvolupat immunoassaigs i immunosensors a partir d'anticossos contra quatre CTXs pertanyents a dos grups de congèneres (CTX1B i CTX3C). Finalment, els sistemes desenvolupats s'han aplicat amb èxit a l'anàlisi de mostres naturals. La ciguatera (CFP) es una intoxicación alimentaria que provoca síntomas gastrointestinales, cardíacos y neurológicos que pueden durar semanas, meses o incluso años. Es causada por la ingestión de peces que contienen ciguatoxinas (CTXs), compuestos producidos por microalgas de los géneros Gambierdiscus y Fukuyoa, las cuales se acumulan en los peces y a través de las redes tróficas. Esta tesis tiene como objetivo proporcionar herramientas biotecnológicas para la caracterización del riesgo de CFP y así garantizar la seguridad alimentaria y proteger la salud humana. Para conseguir este objetivo, se han desarrollado técnicas de extracción rápida de ADN y CTXs mediante el uso de dispositivos portátiles. A continuación, por un lado, se han utilizado la amplificación isotérmica por polimerasa recombinasa (RPA) y la PCR con cebadores con colas para amplificar ADN de los géneros Gambierdiscus y Fukuyoa y de las especies G. australes and G. excentricus, y así detectar los productos de la amplificación con ensayos y biosensores de hibridación tipo sándwich. Por otro lado, se han desarrollado inmunoensayos e inmunosensores a partir de anticuerpos contra cuatro CTXs pertenecientes a dos grupos de congéneres (CTX1B y CTX3C). Por último, los sistemas desarrollados se han aplicado con éxito al análisis de muestras naturales. Ciguatera fish poisoning (CFP) is a disease that causes gastrointestinal, cardiological and neurological symptoms that can last weeks, months or even years. It is caused by the ingestion of fish containing ciguatoxins (CTXs), compounds produced by microalgae of the genera Gambierdiscus and Fukuyoa, which accumulate into fish flesh and through the food webs. This thesis aims at providing biotechnological tools for the characterization of the CFP risk in order to guarantee food safety and protect human health. To achieve this objective, fast extraction techniques for DNA and CTXs with the use of portable devices have been developed. Then, on the one hand, isothermal recombinase polymerase amplification (RPA) and PCR with tailed primers have been used to amplify DNA from the genera Gambierdiscus and Fukuyoa and from the species G. australes and G. excentricus, amplicons that were subsequently detected with sandwich hybridization assays and biosensors. On the other hand, antibodies that target four main CTXs belonging to two groups of congeners (CTX1B and CTX3C) have been used in the development of immunoassays and immunosensors. Finally, the developed systems were successfully applied to the analysis of natural samples.

The early diagnosis of traumatic brain injury (TBI) is crucial to prevent chronic neuronal injuries and the patient's death. TBI diagnostic techniques demand the use of facilities, equipment, complex procedures, and specialized personnel, resources which are generally not available and require more than 24 hours to generate an adequate diagnosis of TBI and formulate a treatment. Initially, this work describes the development of a microfluidic paper-based analytical device for blood plasma separation to detect and quantify the S100B biomarker found on peripheral whole blood samples. The proposed device provides a simpler manufacturing protocol than previous BPS devices found on the literature, with reduced fabrication times and the ability to separate plasma for the detection of the S100B biomarker using ELISA. This work also describes the development of an electrochemical immunosensor to quantify S100B by using cysteamine to immobilize anti-S100B monoclonal antibodies onto interdigitated gold electrodes. By single frequency analysis, a faster detection was obtained to find surface capacitance change, an attribute that could be employed for performing non-faradaic electrochemical measurements. Finally, this work describes the development of an open-source, wireless, smartphone-controlled, portable potentiostat for electrochemical detection of the S100B protein. The modularity of the proposed potentiostat allows easy component changes according to the application while the use of minimal, easy acquirable opensource hardware and software provides a framework for facilitating EIS analysis for similar applications. For the above reasons, this work provides relevant contributions to the state-of-the-art of technologies for early TBI detection and diagnosis. Doctorado Doctor en Ingeniería Mecánica

El nitrógeno (N) es fundamental en el desarrollo y crecimiento de las plantas. Por lo cual, no es de extrañar que en cultivos agrícolas se incorporen altas concentraciones de N suplementados en forma de fertilizantes. Sin embargo, la cantidad de N en exceso presente en los fertilizantes son mayoritariamente lixiviados a las aguas subterráneas contaminando una de las mayores fuentes de agua potable y generando uno de los mayores problemas para el medio ambiente y la salud pública. Debido a su importancia, comprender la asimilación, el transporte, y la biosíntesis de compuestos nitrogenados es crucial para la mejora de plantas. Muchos de los procesos biológicos y metabólicos a nivel celular y subcelular en los diferentes órganos/tejido/células/compartimentos en las plantas siguen siendo desconocidos, debido a que aún no tenemos herramientas que nos permitan monitorear dichos procesos a tiempo real. La asimilación de nitrógeno inorgánico y orgánico es un proceso complejo que involucra numerosos sistemas de transportadores presentes en las membranas celulares de las plantas. Estos transportadores de baja/alta afinidad y baja/alta capacidad han sido estudiados en diferentes modelos experimentales en plantas, sin embargo, aún se desconoce cómo es la distribución a lo largo de la planta, así como su modus operandi en cada tipo celular o compartimento intracelular. En el presente trabajo, proponemos el diseño y uso de biosensores radiométricos duales con proteínas fluorescentes en diferentes compartimentos subcelulares, valiéndonos de conocimientos previos en sensores de glutamato en plantas dentro de diferentes compartimentos celulares (Castro-Rodríguez et al., 2021). Entre los candidatos para generar estos biosensores, están el transportador de amonio PpAMT1.3 (Castro-Rodríguez et al., 2016) y la permeasa de aminoácido PpAAP1 de Pinus pinaster (Llebrés et al., 2022), modelo experimental de plantas arbóreas con gran interés ecológico y económico. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

En aquesta tesi doctoral es presenta el desenvolupament de noves eines per al diagnòstic precoç i el seguiment de malalties no transmissibles. Tot i que existeixen metodologies d'alt rendiment disponibles al mercat per aquest objectiu, l'alt cost i la baixa disponibilitat en entorns de baixos recursos dificulten la seva implementació en centres d'atenció primària dels països en desenvolupament. Per tant, el disseny de nous mètodes segueix sent essencial per reduir la incidència d'aquestes malalties. A més del desenvolupament de nous dispositius de diagnòstic més senzills i menys costosos, la cerca de nous biomarcadors en biòpsies líquides és molt rellevant. Entre els diferents tipus de biomarcadors, l'estudi de les vesícules secretades per les cèl·lules pot proporcionar informació rellevant sobre processos fisiològics i patològics dels teixits. Els exosomes són vesícules extracel·lulars de mida nanomètrica que s'estan estudiant intensament com a potencials biomarcadors de diagnòstic en moltes malalties, especialment, en biòpsies líquides per al càncer degut al seu alliberament augmentat per les cèl·lules canceroses amb la seva empremta molecular alterada. Aquest treball s'enfoca a l'estudi de les proves de diagnòstic ràpid (RDT, en anglès rapid diagnostic test) per a exosomes com a biomarcadors d'interès clínic. En concret, se centra en la millora dels paràmetres analítics, dissenys experimentals i tecnologies d'aquests RDTs. Tots els mètodes desenvolupats s'han provat i optimitzat amb exosomes derivats de sobrenedants de cultiu cel·lular de les línies cel·lulars MCF-7, MDA-MB-231 i SKBR3, com a model de cèl·lules de càncer de mama. En primer lloc, es va abordar la producció, aïllament i purificació d'aquests exosomes cultivats. Les nanovesícules canceroses obtingudes es van caracteritzar física i molecularment amb mètodes analítics estàndard, com ara l'anàlisi de seguiment de nanopartícules, la microscòpia electrònica de transmissió criogènica i la citometria de flux. Un dels principals reptes per analitzar els exosomes en un RDT és augmentar la sensibilitat i millorar els límits de detecció dels assajos. En aquesta direcció, es va explorar l'ús de tècniques de preconcentració magnètica i d'amplificació d'àcids nucleics, com la RT-PCR de doble marcatge, per al seu ús en aquest tipus de mostres. En aquesta tesi es desenvolupa un nova plataforma que combina la separació immunomagnètica i la detecció electroquímica d'amplicons doblement marcats per a la detecció quantitativa dels exosomes, basat en l'amplificació de les seqüències mRNA de gliceraldehid-3-fosfat deshidrogenasa (GAPDH). El mètode desenvolupat es va provar amb mostres reals de sèrum humà i permet diferenciar pacients amb càncer de mama i individus sans, millorant notablement els límits de detecció. D'altra banda, es van explorar RDTs basats en paper. Amb aquestes plataformes s'aconsegueix la simplificació dels assajos i la millora de les característiques per a entorns amb recursos limitats. En aquesta tesi s'explora per primera vegada la potencialitat de l'assaig de flux vertical (VFA) per a la detecció visual d'exosomes. Aquest mètode es basa en l'ús de la fosfatasa alcalina com a marcador enzimàtic, produint un senyal colorimètric a la superfície de les membranes de paper. Els senyals visuals es van poder quantificar amb un programari d'anàlisi d'imatges, obtenint resultats prometedors per a la caracterització de marcadors de proteïnes en exosomes amb un dispositiu senzill i de baix cost. Per últim, es van explorar altres enfocaments no convencionals per a la detecció d'exosomes, centrats en la detecció de la seva activitat enzimàtica intrínseca. Es va estudiar l'activitat intrínseca de les aldehid deshidrogenases (ALDH), també com a biomarcador sobreexpressat en càncer. Es va desenvolupar un nou mètode basat en la nano-citometria de flux per a la detecció d'aquests enzims directament dins dels exosomes. Aquest estudi representa el primer pas cap al desenvolupament d'un nou RDT dirigit a l'activitat intrínseca de l'ALDH dels exosomes. En esta esta tesis doctoral se presenta el desarrollo de nuevas herramientas para el diagnóstico precoz y el seguimiento de enfermedades no transmisibles. Aunque existen metodologías de alto rendimiento disponibles en el mercado para conseguir este objetivo, el alto coste y la escasa disponibilidad en entornos de escasos recursos dificultan su implementación en centros de atención primaria de los países en vías de desarrollo. Por tanto, el diseño de nuevos métodos sigue siendo esencial para reducir la incidencia de estas enfermedades. Además del desarrollo de dispositivos de diagnóstico más sencillos y menos costosos, la búsqueda de nuevos biomarcadores en biopsias líquidas es muy relevante. Entre los distintos tipos de biomarcadores, el estudio de vesículas secretadas por las células puede proporcionar información relevante sobre procesos fisiológicos y patológicos de los tejidos. Los exosomas son vesículas extracelulares de tamaño nanométrico que se están estudiando intensamente como potenciales biomarcadores de diagnóstico en muchas enfermedades, especialmente, en biopsias líquidas para el cáncer, debido a su liberación aumentada por las células cancerosas con una impronta molecular alterada. Esta tesis doctoral se enfoca al estudio de las pruebas de diagnóstico rápido (RDT, del inglés rapid diagnostic test) para exosomas como biomarcadores de interés clínico. En concreto, se centra en la mejora de los parámetros analíticos, diseños experimentales y tecnologías de estos dispositivos. Todos los métodos desarrollados se han probado y optimizado con exosomas derivados de sobrenadantes de cultivo celular de las líneas celulares MCF-7, MDA-MB-231 y SKBR3, como modelo de células de cáncer de mama. En primer lugar, se abordó la producción, aislamiento y purificación de estos exosomas cultivados. Las nanovesículas cancerosas obtenidas se caracterizaron física y molecularmente con métodos analíticos estándar, como el análisis de seguimiento de nanopartículas, la microscopía electrónica de transmisión criogénica y la citometría de flujo. Uno de los principales retos para analizar los exosomas en un RDT es aumentar la sensibilidad y mejorar los límites de detección de los ensayos. En esta dirección, se exploró el uso de técnicas de preconcentración magnética y amplificación de ácidos nucleicos, como la RT-PCR de doble marcaje, para su uso en este tipo de muestras. En esta tesis se desarrolla una nueva plataforma que combina la separación inmunomagnética y la detección electroquímica de amplicones doblemente marcados para la detección cuantitativa de exosomas, basado en la amplificación de las secuencias mRNA de la gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH). El método desarrollado se probó con muestras reales de suero humano y permite diferenciar a pacientes con cáncer de mama e individuos sanos, mejorando notablemente los límites de detección. Por otra parte, se exploraron RDT en papel. Con esta plataforma se consigue la simplificación analítica de los ensayos, y se mejoran sus características para entornos con recursos limitados. En esta tesis se explora por primera vez la potencialidad del ensayo de flujo vertical (VFA) para la detección visual de exosomas. Este método se basa en el uso de la fosfatasa alcalina como marcador enzimático, produciendo una señal colorimétrica en la membrana de papel. Las señales visuales pudieron cuantificarse con un software de análisis de imágenes, obteniendo resultados prometedores para la caracterización de marcadores de proteínas en exosomas con un dispositivo sencillo y de bajo coste. Por último, se exploraron otros enfoques no convencionales para la detección de exosomas, centrados en la detección de la actividad enzimática intrínseca. Se estudió la actividad de las aldehído deshidrogenasas (ALDH), considerado también como biomarcador sobreexpresado en cáncer. Se desarrolló un nuevo método basado en la nano-citometría de flujo para la detección de estas enzimas directamente en los exosomas. Este estudio supone el primer paso hacia el desarrollo de un nuevo RDT para la detección de exosomas. This doctoral dissertation aims to contribute to the development of new tools for the early diagnosis and monitoring of non-communicable diseases. To achieve this goal, high throughput methodologies are available in the market, but the high cost and low accessibility difficult their implementation in primary healthcare centers in low- and middle-income countries. Thereby, the development and improvement of novel methods for low resource settings remains essential to reduce the burden of those diseases. In addition to the development of new, simpler, and less expensive instruments for diagnosis, the research of novel biomarkers in liquid biopsies is also very relevant. Among the different types of biomarkers, the study of exosomes as cell secreted vesicles, widely available in all biofluids, could provide direct information about physiological and pathological processes in the tissues. Exosomes are nano-sized extracellular vesicles which are currently under intensive study as potential diagnostic biomarkers for many health disorders. Particularly, they are emerging as a new biomarker in liquid biopsies for cancer, since it is known that they are profusely released by cancer cells containing their altered molecular fingerprint. The work thus addresses the study of rapid diagnostic tests (RDTs) for the analysis of exosomes as biomarkers of clinical interest. Specifically, it is focused on the improvement of the analytical parameters, experimental designs, and technologies of those RDTs. All the approaches were tested and optimized with exosomes derived from cell culture supernatants from MCF-7, MDA-MB-231 and SKBR3 cell lines, as a model of breast cancer cells. The production, isolation and purification of those cultured exosomes were firstly addressed. Then, the obtained cancer-derived exosomes were physically and molecularly characterized with standard analytical methods, such as nanoparticle tracking analysis, cryogenic transmission electron microscopy and flow cytometry. One of the main challenges dealing with exosomes in RDTs is to increase the sensitivity and improve the limits of detection of the assays. In this direction, the use of magnetic preconcentration and nucleic acid amplification techniques, as double-tagging RT-PCR, were explored for its use in this kind of samples. In this dissertation, a novel electrochemical magneto-actuated platform combining immunomagnetic separation and genosensing of double-tagged amplicons for the quantitative detection of exosomes, is reported. The approach is based on the amplification of glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) transcripts . The proposed RDT was tested with human serum XII samples, enabling to discriminate breast cancer patients and healthy individuals and enhancing the limits of detection. On the other hand, paper-based detection techniques, as Lateral and Vertical Flow assays, were explored to improve the simplification of the assays, able to deal with resource-limited settings. In this dissertation, the potentiality of Vertical Flow Assay (VFA) for the visual detection of exosomes is explored for the first time. This approach relies on the use of alkaline phosphatase as enzymatic reporter, producing a colorimetric signal on the surface of the paper membranes. The visual signals were quantified with an image analysis software, obtaining promising results for the characterization of protein markers on exosomes with a simple and cost-effective device. Finally, other non-conventional approaches were explored for the detection of exosomes, focused on the detection of their intrinsic enzymatic activity. The intrinsic enzymatic activity of aldehyde dehydrogenase (ALDH) was also studied as an overexpressed biomarker in cancer disease. A novel method based on nano-flow cytometry was developed for the detection of those enzymes directly inside the exosomes. This study represents the first step towards the development of a new RDT targeting ALDH intrinsic activity of exosomes for cancer diagnostics.

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[ES] Uno de los elementos esenciales a la hora de desarrollar chips fotónicos son los elementos de acoplo, que nos permiten acoplar la luz desde/hacia el exterior (e.g., un láser, una fibra, un fotodetector). Una de las principales soluciones consideradas para esto es el uso de grating couplers, redes periódicas superficiales que nos permiten redirigir en la dirección vertical (o con un determinado ángulo de inclinación) la luz guiada en el chip (o viceversa). Normalmente, se diseñan para trabajar en el rango infrarrojo del espectro, en 2ª y 3ª ventana de transmisión, ya que suelen estar pensados para implementar funcionalidades en esas redes de comunicación. No obstante, otras aplicaciones como los biosensores fotónicos en los que se utiliza la luz guiada en el chip para la detección de sustancias biológicas es más conveniente trabajar en el rango visible del espectro, ya que evitará el uso de equipos de medida bastante más costosos como aquellos pensados para trabajar en el infrarrojo. De esta forma, en este Trabajo Final de Grado se diseñan grating couplers que trabajan en el visible para estructuras de nitruro de silicio, considerando tanto configuraciones full-etch como shallowetch., [CA] Un dels elements essencials a l'hora de desenvolupar xips fotònics són els elements d'acoblament, que ens permeten acoblar la llum des/cap a l'exterior (e.g., un làser, una fibra, un fotodetector). Una de les principals solucions considerades per això és l'ús de grating couplers, xarxes periòdiques superficials que ens permeten redirigir a la direcció vertical (o amb un determinat angle d'inclinació) la llum guiada al xip (o viceversa). Normalment, es dissenyen per treballar en el rang infraroig de l'espectre, en 2ª i 3ª finestra de transmissió, ja que solen estar pensats per implementar funcionalitats en aquestes xarxes de comunicació. No obstant, altres aplicacions com els biosensors fotònics en què s'utilitza la llum guiada al xip per a la detecció de substàncies biològiques és més convenient treballar en el rang visible de l'espectre, ja que evitarà l'ús d'equips de mesura molt més cars com aquells pensats per a treballar en l'infraroig. D'aquesta manera, en aquest Treball Final de Grau es dissenyen grating couplers que treballen en el visible per a estructures de nitrur de silici, considerant tant configuracions full-etch com shallow-etch., [EN] One of the essential elements when developing photonic chips are coupling elements, which allow us to couple light from / to the outside (e.g., a laser, a fiber, a photodetector). One of the main solutions considered for this is the use of grating couplers, periodic surface networks that allow us to redirect in the vertical direction (or with a certain angle of inclination) the light guided on the chip (or vice versa). Normally, they are designed to work in the infrared range of the spectrum, in the 2nd and 3rd transmission window, since they are usually designed to implement functionalities in these communication networks. However, other applications such as photonic biosensors in which guided light is used on the chip for the detection of biological substances, it is more convenient to work in the visible range of the spectrum, since it will avoid the use of much more expensive measurement equipment such as those designed to work in the infrared. In this way, this Final Degree Project grating couplers that work in the visible are designed for silicon nitride structures, considering both full-etch and shallow-etch configurations

RESUMEN Los biosensores son dispositivos de an��lisis compuestos por un elemento de bioreconocimiento asociado a un transductor que nos permite detectar e interpretar la variaci��n de propiedades obtenidas de la interacci��n entre el analito y el dispositivo anal��tico. Entre las ventajas de los biosensores se encuentra que son dispositivos de alta sensibilidad, selectividad y reproducibilidad, son de f��cil manejo, bajo costo y corto tiempo de an��lisis. Una de las mayores ventajas de estos dispositivos es que permiten obtener resultados en tiempo real [1]. Se pueden clasificar dependiendo de su tipo de interacci��n, su m��todo de detecci��n, por la naturaleza del elemento de reconocimiento y por su sistema de transducci��n. La elecci��n del transductor depende del tipo de elemento a ser reconocido, ya que ��ste determina cu��l ser�� la variaci��n en las propiedades fisicoqu��micas que ocurren como consecuencia de la interacci��n y son medidas mediante ��ste [2]. Los biosensores pueden ser aplicados dentro de la industria alimentaria para determinar la composici��n de un alimento ya que esto constituye un indicador de sus propiedades nutrac��uticas, convirti��ndose no solo en indicador de la calidad nutricional sino tambi��n en una herramienta para determinar adulteraciones y procesos de deterioro. Garantizar la composici��n precisa y exacta de un alimento es una demanda de calidad de vida [3]. Estos dispositivos se pueden utilizar para detectar aditivos en los alimentos como el glutamato monos��dico [4,5], y el ��cido benzoico [6], tambi��n para detectar componentes funcionales como el colesterol [7] y polifenoles [8] o incluso en la detecci��n de al��rgenos como el ovomucoide [9]. Los primeros biosensores iniciaron su desarrollo y comercializaci��n orientados a aplicaciones cl��nicas y de impacto bioqu��mico. Dentro del ��rea m��dica pueden ser utilizados para el control y seguimiento cl��nico de los niveles de glucosa [10] y tambi��n tienen una aplicaci��n importante en la medici��n de urea para la prescripci��n de la dosis de hemodi��lisis [11]. En cuanto a diagn��sticos cl��nicos, han sido fundamentales debido a que son dispositivos que proporcionan respuestas inmediatas, recientemente se han utilizado para la detecci��n del dengue [12]. Tambi��n se encuentran referenciados m��ltiples biosensores para la detecci��n del c��ncer que han permitido lograr un diagn��stico oportuno para el tratamiento de esta enfermedad [13]. En cuanto a su aplicaci��n para la determinaci��n de contaminantes ambientales, son utilizados para la detecci��n de contenido fen��lico en aguas superficiales y poder compararlo con los niveles permitidos previamente establecidos [14]., {"references":["Jiménez, C., León, D. (2009). 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RESUMEN Los biosensores son dispositivos de análisis compuestos por un elemento de bioreconocimiento asociado a un transductor que nos permite detectar e interpretar la variación de propiedades obtenidas de la interacción entre el analito y el dispositivo analítico. Entre las ventajas de los biosensores se encuentra que son dispositivos de alta sensibilidad, selectividad y reproducibilidad, son de fácil manejo, bajo costo y corto tiempo de análisis. Una de las mayores ventajas de estos dispositivos es que permiten obtener resultados en tiempo real [1]. Se pueden clasificar dependiendo de su tipo de interacción, su método de detección, por la naturaleza del elemento de reconocimiento y por su sistema de transducción. La elección del transductor depende del tipo de elemento a ser reconocido, ya que éste determina cuál será la variación en las propiedades fisicoquímicas que ocurren como consecuencia de la interacción y son medidas mediante éste [2]. Los biosensores pueden ser aplicados dentro de la industria alimentaria para determinar la composición de un alimento ya que esto constituye un indicador de sus propiedades nutracéuticas, convirtiéndose no solo en indicador de la calidad nutricional sino también en una herramienta para determinar adulteraciones y procesos de deterioro. Garantizar la composición precisa y exacta de un alimento es una demanda de calidad de vida [3]. Estos dispositivos se pueden utilizar para detectar aditivos en los alimentos como el glutamato monosódico [4,5], y el ácido benzoico [6], también para detectar componentes funcionales como el colesterol [7] y polifenoles [8] o incluso en la detección de alérgenos como el ovomucoide [9]. Los primeros biosensores iniciaron su desarrollo y comercialización orientados a aplicaciones clínicas y de impacto bioquímico. Dentro del área médica pueden ser utilizados para el control y seguimiento clínico de los niveles de glucosa [10] y también tienen una aplicación importante en la medición de urea para la prescripción de la dosis de hemodiálisis [11]. En cuanto a diagnósticos clínicos, han sido fundamentales debido a que son dispositivos que proporcionan respuestas inmediatas, recientemente se han utilizado para la detección del dengue [12]. También se encuentran referenciados múltiples biosensores para la detección del cáncer que han permitido lograr un diagnóstico oportuno para el tratamiento de esta enfermedad [13]. En cuanto a su aplicación para la determinación de contaminantes ambientales, son utilizados para la detección de contenido fenólico en aguas superficiales y poder compararlo con los niveles permitidos previamente establecidos [14].