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BIOENSAYOS DE BIOENSAYOS DE DIAGNÓSTICO RÁPIDO DIAGNÓSTICO RÁPIDO
BASADOS EN BIOSENSORES BASADOS EN BIOSENSORES PARA APLICACIONES EN LA PARA APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIAINDUSTRIA ALIMENTARIA
Dra. Carmen de HaroDra. Carmen de HaroInvestigaciones Bioquímicas S.L.
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CONTENIDO
• NECESIDAD DE BIOSENSORES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
• BIOSENSORES PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE LA UVA
• PERSPECTIVAS DE FUTURO
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NECESIDAD DE BIOSENSORES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Falta de instrumentos con la especificidad y sensibilidaddeseada, especialmente crítica en la producción
biotecnológica/alimentaria, muy presionada con la necesidad deemplear procesos complejos y poco definidos
La necesidad de esterilizar ha restringido el uso deinstrumentación avanzada de la mano de las nuevas tecnologías
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Mercado mundial de biosensores ($ M)Area 1990 1995 2000
Diagnosticoclínico 20 85 450
AnálisisIndustrial 3 30 145
Alimentación 2 50 100
Defensa 2 15 85
Medicina 5 25 50
Medio Amb. 2 20 35
Robótica 1 5 10
Otros - 10 20
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IMPLEMENTACIÓN DE BIOSENSORES
MiniaturizaciónBajo costemayor rapidez de análisisresolución a muy bajas concentraciones (aprox. 1 ppb)determinación simultaneaanálisis in situsensibilidad y selectividad altaspequeños volumenes de muestramonitorización
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Nuevas tecnologíasAvances en microtecnologías
microsensores, microactuadores, biosensores, microbombas, microfluídica, etc.
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Nuevas tecnologíasAvances en microtecnologías
microsensores, microactuadores, biosensores, microbombas, microfluídica, etc.
Objetivoaprovechar los avances en bioquímica y microelectrónica para
desarrollar microsensores & biosensores capaces de medirvariables químico-físico-biológicas complejas de interés industrial
UCM CNM
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Ejemplos
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APLICACIÓN DE BIOSENSORES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
• Gestión del proceso productivoOn-line
At-line
• Control de calidad Off-line
• Laboratorio de I&D
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Gestión del proceso productivo
Operaciones mucho más eficientes
Mejora del producto
Beneficio empresarialBeneficio empresarial:Calidad, coste, estabilidad, seguridad, etc.
Seguridad, continuidad, optimizaciónSeguridad, continuidad, optimizaciónde recursos, menos reactivo, ...de recursos, menos reactivo, ...
Investigaciones Bioquímicas S. L.
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Composición química,propiedades reológicas,
volatiles,
Presión, temperatura, pH,
caudal, nivel, densidad, viscosidad
....
Control onControl on--lineline Nuevas tecnologías
estándar demandas
IBQ S.L. CNM UCM
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Tendencias en la implantación de biosensores
Determinación cuantitativa de la composición y propiedades de los productos alimentarios
Seguridad y calidad dependiente del conocimiento de la composición
microorganismos
compuestos tóxicos fruto del procesado
pesticidas natural
etc...
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Control de procesos
La opción de la aplicabilidad de los biosensores está asociada a un grupo tanto de ventajas como desventajas. Así, los factores que afectarían la decisión de si la aplicación en campo es una buena opción tiene que tener en cuenta lo siguiente:
el analitola estabilidad de la muestra
la aceptación de la metodologíala precisión
la durabilidad......
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CONTENIDO
• NECESIDAD DE BIOSENSORES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
• BIOSENSORES PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE LA UVA
• PERSPECTIVAS DE FUTURO
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Proyecto Bio-Uva 2004
“Biosensores para la determinación de la calidad de la uvaBiosensores para la determinación de la calidad de la uva”
Desarrollo de un sistema multiparamétrico basado en biosensores para las determinaciones de Glucosa, Fructosa, Polifenoles y Acido Glucónico en el mosto de uva, en menos de 5 minutos y a un bajo
coste del fungible para evaluar la calidad de la uva previa al proceso de elaboración
IBQ S.L. , UCM y CNMIBQ S.L. , UCM y CNM--CSICCSIC
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Cambio tecnológico
Chips transductores
InnovaciónInnovación= mejora de la competitividad
Electrodos
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Inmovilización enzimas
Fijación de chips en substrato
Inmovilización Inmovilización enzimáticaenzimática
ácido glucónicopolifenoles
Glucosa/fructosachip
polifenolpolifenol & glucosa & glucosa oxidasaoxidasa, , gluconato gluconato & fructosa & fructosa deshydrogenasadeshydrogenasa
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Inmovilización enzimas
Fijación de chips en substrato
Deshidrogenasas
Enlaces covalente (capa fina)
Oxidasas
Atrapamiento (capa gruesa)
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Instrumentación asociada
R C
Working
Sensor Amperímetro
PC
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Integración
SistemaSistema MultiparamétricoMultiparamétrico
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Capacidad de integración
de varios chips biosensores en un mismo
cabezal de medidavino
BioanalizadorVentajas industriales
• Biosensores robustos• Salida de baja impedancia (electrónica control sencilla)• Respuesta rápida• Coste reducido• Condiciones de medida extremas• Medidas Medidas multiparamétricasmultiparamétricas
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Bioanalizador
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CONTENIDO
• QUÉ ES UN BIOSENSOR? BENEFICIOS DE NUEVAS TECNOLOGÍAS
• BIOSENSORES PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE LA UVA
• PERSPECTIVAS DE FUTURO
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VI FP - SAFETY FOOD
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BIOENSAYOS DE BIOENSAYOS DE DIAGNÓSTICO RÁPIDO DIAGNÓSTICO RÁPIDO
BASADOS EN BIOSENSORES BASADOS EN BIOSENSORES PARA APLICACIONES EN LA PARA APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIAINDUSTRIA ALIMENTARIA
Dra. Carmen de HaroDra. Carmen de HaroInvestigaciones Bioquímicas S.L.