Investigadores de diversas unidades académicas de la BUAP desarrollan un biosensor electroquímico a base de hidroxiapatita con óxido de grafeno reducido para detectar moléculas de interés clínico -específicamente dopamina y glucosa-, que sea de fácil acceso y menos invasivo para el paciente al utilizar fluidos, como saliva, lágrima y sangre.
El grupo de trabajo está conformado por los doctores María Josefina Robles Águila, del Instituto de Ciencias (ICUAP); Rocío Aguilar Sánchez, de la Facultad de Ciencias Químicas; y Salvador Carmona Téllez, de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas; así como del estudiante del Doctorado en Dispositivos Semiconductores, José Javier Ruíz Osorio.
María Josefina Robles Águila, académica del Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores del ICUAP, explicó que la dopamina desempeña un papel crucial como neurotransmisor en el cerebro, por lo que las alteraciones en sus niveles desencadenan enfermedades como depresión, Parkinson, Alzheimer y esquizofrenia. De ahí la importancia de medir con precisión los niveles de esta sustancia para diagnosticar dichos padecimientos.
Mientras que la glucosa tiene un rol determinante en el funcionamiento idóneo de los diferentes órganos y sistemas que constituyen el cuerpo humano, debido a que es la principal fuente de energía. Sin embargo, en concentraciones elevadas (>110 mg/dL) ocasiona diabetes, enfermedad crónica que produce daños irreversibles en ojos, riñones o piel y afecta a más de 12.4 millones de personas en México, de acuerdo con la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2021.
La investigadora explicó que una vez obtenido el composito -constituido por dos o más materiales para lograr propiedades no existentes en los componentes- se diseñan y fabrican los electrodos para llevarlos a un sistema electroquímico, donde, a partir de la medición de la corriente eléctrica generada en el sistema, es posible efectuar la detección de las diferentes biomoléculas.
En este proceso, el estudiante Ruíz Osorio desarrolla diversas pruebas electroquímicas con electrodos modificados con este composito. En una primera etapa se realizó la detección de dopamina y se establecieron sus límites correspondientes: 0.166 μM/L. Este año se comenzará con el análisis de glucosa.
La doctora María Josefina Robles Águila, nivel I del Sistema Nacional de Investigadores del Conahcyt, comentó que el óxido de grafeno destaca como uno de los materiales más prometedores en la fabricación de electrodos debido a su estructura ultradelgada a nivel atómico; además, por sus propiedades eléctricas, mecánicas y superficiales.
Por otro lado, refirió que la hidroxiapatita es un biocerámico compatible con el organismo humano y, por tanto, es ampliamente utilizado en la fabricación de dispositivos biomédicos para diferentes aplicaciones, como la ingeniería de tejidos, liberación de fármacos y remediación ambiental.