viernes, 9 de noviembre de 2007

"Lo que no sabías acerca de los biosensores"

"Lo que no sabías acerca de los biosensores"
Siendo la industria alimentaria parte importante del mundo, ya que sin alimentos el ser humano no podría existir, es necesario que día con día se encuentren diversas formas o métodos que permitan el desarrollo de ésta a través de la ciencia y de la investigación. Las aplicaciones de la ciencia electrónica en la elaboración componentes y circuitos de medidas diminutas, la creación de nuevos materiales y los elementos computacionales, han permitido la innovación en industrial alimentaria mediante el surgimiento de aparatos conocidos como biosensores. Los biosensores son aparatos pequeños, capaces de controlar los procesos mediante los cuales se elabora determinado productos, combinan un parámetro biológico y uno físico para obtener los resultados deseados. Los biosensores han permitido que se goce de un mejor control acerca de la calidad y seguridad de los alimentos.

En la industria alimentaria se requieren de sistemas que muestren información acerca del rendimiento en el que dicha industria está laborando, estos sistemas son conocidos como: sistemas de monitorización. La complejidad de la cadena alimentaria necesita de aparatos como los biosensores, que puedan controlar los procesos para la creación de los alimentos, que sean seguros y de calidad para el consumidor.

Los avances en cuanto a la creación de biosensores han sido fructíferos, principalmente los que son aplicados al área de medicina. Estas tecnologías conforme ha pasado el tiempo, se han ido aplicando a otros importantes sectores que requerían de estos servicios, por ejemplo: el medioambiental y el agroalimentario. La tecnología que se necesita para la creación de los biosensores se respalda principalmente por la biotecnología.

Los biosensores son dispositivos que tienen un papel fundamental en la industrial alimentaria, ya que al proporcionar información que no se puede obtener mediantes las técnicas comunes, proporciona una serie de ventajas por ejemplo: especificidad en el análisis, versatilidad, empleo de poco tiempo para obtener información, etc. Esto nos permite observar que los biosensores, son aparatos con distintos usos que se han convertido, en una herramienta con un potencial elevado dentro de la industria alimentaria.

Componentes de un Biosensor

El primer biosensor fue creado por Clark Lyon en el año de 1962. Este biosensor consiste en un dispositivo capaz de detectar ciertas sustancias en el cuerpo humano y por medio de éstas se puede conocer la concentración de azúcar en la sangre.
Un biosensor en la industria alimentaria, es un aparato empleado con el propósito de analizar diversos componentes de los alimentos. Este aparato está conformado por tres partes:

· Sensor biológico: Es un componente tomado de la naturaleza. En el caso de la industria alimentaria, por ejemplo, se toma una muestra de manzana para ser analizada y se verifican los componentes que ésta posee, por ejemplo: proteínas, microorganismos etc.

· Transductor: Esta parte del biosensor se encarga de analizar estas pequeñas partículas de la muestra de manzana, es decir, las proteínas, microorganismos etc., y convierte dichos datos en electricidad en donde va la información de estas partículas.

· Detector: Como su nombre lo dice, detecta las señales eléctricas que se emiten del transductor, en donde va la información de la muestra de manzana y trabaja convirtiendo dichas señales en información. Es decir trabaja como una computadora, que transforma datos que se obtienen. Estos datos son convertidos en información específica, por ejemplo, cantidad de microorganismos dañinos que contenga la muestra de manzana, cantidad de azucares, etc.

Al actuar en conjunto los componentes de un biosensor, los datos que se obtienen son de gran utilidad en la industria alimentaria. Ya que dichos valores o datos obtenidos, pueden expresar en que cantidad se encuentra cada una de las sustancias obtenidas o bien las cualidades que se extraigan de cualquier muestra. Esto permite que la industria alimentaria tenga información, para ver en que calidad se está laborando.

Aplicaciones de los biosensores

Las aplicaciones de los biosensores en la industria alimentaria, se llevan a cabo en las siguientes áreas: seguridad alimentaria, calidad alimentaria y control de procesos. Cuando se habla de seguridad alimentaria se refiere a que la comercialización de alimentos no sea un riesgo para la salud del consumidor. La calidad de alimentos es aquella en la que se verifica a través del biosensor que la composición de los alimentos contienen las cantidades que se requieren de los distintos componentes y las que se añaden como el caso de vitaminas y minerales, para el que producto sea de calidad. En los procesos de producción los biosensores, permiten detectar en tiempo real, los posibles errores de la cadena de producción, para remediarlos de manera inmediata.

Un ejemplo de cómo funciona el uso de los biosensores en el área de seguridad alimentaria se da en la detección de plaguicidas y fertilizantes que pueden ser dañinos en productos para el consumo humano. Los biosensores que son utilizados en la detección de este tipo de compuestos son los enzimáticos, es decir lo que tiene como parámetro biológico una enzima. En el área de calidad alimentaria, es posible mediante el uso de biosensores, poder conocer la frescura de algunos alimentos, para así prever la aparición de microorganismos dañinos para el consumidor.

Mejoras en los biosensores

Los biosensores son elementos como se ha estado viendo muy útiles en la industria alimentaria, sin embargo se espera mejorar la funcionalidad de dichos aparatos. Esto se espera lograr a través de: miniaturización de estos dispositivos hasta una escala micro, diseño de biosensores reutilizables, para detectar diversos parámetros al mismo tiempo, bajo costo etc. Esto lograría crear un ambiente inteligente, es decir que se tenga un control a través de toda la cadena alimentaria.

En conclusión, el uso de los biosensores es sin duda una herramienta importantísima en la industria alimentaria. Los avances tecnológicos en cuanto al desarrollo de estos aparatos han permitido que la calidad, la seguridad, en los procesos de producción de los alimentos dentro de la industria alimentaria se hayan elevado de manera considerable, lo que trae como consecuencia una mayor seguridad en el consumo de los alimentos. Sin embargo, a través de la investigación se espera poder mejorar día con día estos aparatos, para hacerlos multifuncionales y con mayor eficacia. Todo ello para lograr un ambiente inteligente en el que se controle cada uno de los componentes de la cadena alimentaria.

GLOSARIO

1. Parámetro biológico.- Componente que se toma de la naturaleza para fines de estudio.

2. Biosensor.- Un biosensor es un instrumento para la medición de parámetros biológicos. Suele combinar un componente de naturaleza biológica y otro físico-químico.

3. Enzima: Proteína que cataliza específicamente cada una de las reacciones bioquímicas del metabolismo.

4. Biotecnología.- Se refiere a cualquier aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para uso específico.

5. Sensor.- Dispositivo que detecta una determinada acción externa, temperatura, presión, etc., y la transmite adecuadamente.

6. Transductor.- Dispositivo que transforma el efecto de una causa física, como la presión, la temperatura, la dilatación, la humedad, etc., en otro tipo de señal, normalmente eléctrica.

7. Detector.-Circuito que realiza la detección de la señal transmitida.

8. Piezoeléctrico.- Los sistemas de transducción piezoeléctricos, másicos, gravimétricos o acústicos miden cambios directos de masa inducidos por la formación de un anticuerpo.
Bibliografía:
Alfaro, B. (2007). “El potencial papel de los Biosensores en la Industrial Agroalimentaria”, (Octubre. 18, 2007).
Wikipedia (2007). “Biosensor”, <http://es.wikipedia.org/wiki/Biosensor> (Octubre. 31, 2007)
Diccionario de la Real Academia Española (2007) “Real Academia Española” < http://es.wikipedia.org/wiki/Biosensor > (Octubre. 31, 2007)