Desarrollo de un biosensor para la detección de odorantes
Gracias a sus considerables ventajas, como su robustez, su portabilidad y sus bajos costes de fabricación, los biosensores se consideran alternativas prometedoras a los dispositivos analíticos convencionales. Avances recientes en biotecnología y nanotecnología han abierto una nueva vía para elaborar biosensores que imitan el sistema del olfato de los mamíferos y presentan numerosas aplicaciones potenciales. En los entornos industriales, las «narices electrónicas», que abarcan toda una serie de sensores capaces de reconocer olores simples y complejos, podrían favorecer el control de procesos y de calidad. En el proyecto europeo SPOT-NOSED se estudió la posibilidad de crear el primer arreglo de nanobiosensores partiendo de las propiedades eléctricas de receptores olfativos individuales. A este efecto se colocó en un nanoelectrodo una capa de proteínas que constituyen los receptores del sentido del olfato de algunos animales y se midió la reacción cuando las proteínas entraban en contacto con distintos olores. El nuevo biosensor ofrecería la posibilidad de detectar odorantes en concentraciones imperceptibles para el ser humano. Para que la nariz electrónica detectase cualquier olor se necesitaban varios cientos de proteínas diferentes, que los investigadores de SPOT-NOSED copiaron genéticamente de animales y cultivaron en levadura. Las distintas proteínas reaccionarían a distintos odorantes; es la combinación resultante de reacciones lo que permitiría reconocer determinado olor. Se efectuó la localización del receptor olfativo 17 expresado en la levadura por medio de microscopia confocal y de electrones, de forma que se descubrió la presencia del receptor en la membrana plasmática. Seguidamente, las células de levadura fueron alteradas mecánicamente y las fracciones de membrana plasmática fueron separadas de las células y paredes celulares indemnes mediante sucesivos pasos de centrifugación. El examen al microscopio electrónico de transmisión (TEM) de las fracciones de membrana con tinción negativa indicó que se componen de nanosomas circularizados o fragmentos no cerrados de tamaños que oscilan entre los 500 y los 40nm. A continuación se homogeneizaron sus tamaños a entre 40 y 60nm por sonicación. Para obtener una descripción tridimensional de los nanosomas adsorbidos, se depositaron fracciones de membranas en sustratos de oro funcionalizados y desnudos y se observaron con microscopio de fuerza atómica (AFM). Si bien la relación de aspecto de los nanosomas adsorbidos dista de la unidad, se observó que este tipo de nanosomas que incorporan receptores olfativos aún contienen cierta solución acuosa.
