Los biosensores que utilizan transistores de efecto de campo son muy prometedores

La demanda de biosensores electrónicos sensibles y selectivos (dispositivos analíticos que monitorean un objetivo de interés en tiempo real) está creciendo para una amplia gama de aplicaciones. Son ideales para el cuidado de la salud en entornos clínicos, descubrimiento de fármacos, seguridad alimentaria y control de calidad, y monitoreo ambiental.

Los biosensores electrónicos son atractivos debido a su simplicidad, breve tiempo de análisis, bajo costo de fabricación, preparación mínima de muestras y potencial para ser utilizados en el campo por personal no capacitado.

Investigadores de la Universidad Libre de Bozen-Bolzano y ETH Zurich han revisado los avances científicos de los biosensores de transistores de efecto de campo de nanotubos de carbono activados por electrolitos (EG-CNTFET). Estos dispositivos se caracterizan por propiedades electrónicas superiores y amplificación de señal intrínseca, y son capaces de detectar una amplia gama de biomoléculas con alta sensibilidad.

Uno de los componentes principales de un biosensor es su elemento de biorreconocimiento, como enzimas, anticuerpos, aptámeros o membranas selectivas de iones, que reconoce selectivamente el analito (una sustancia cuyas sustancias químicas se miden e identifican) de interés. Los dispositivos de biotransducción convierten la interacción entre el elemento de biorreconocimiento y el analito en una señal eléctrica medible.

“Los biosensores que usan (transistores de efecto de campo) como elementos de biotransducción son uno de los dispositivos más prometedores para aplicaciones de biodetección, porque ya han demostrado una alta sensibilidad hacia varios analitos hasta una concentración picomolar”, dijo Mattia Petrelli, de la Universidad Libre de Bozen-Bolzano. . "Entre todos los posibles materiales que se pueden usar para biosensores basados ​​en FET, los nanotubos de carbono semiconductores son interesantes porque tienen propiedades eléctricas y químicas favorables".

Al organizar estos biosensores con diferentes elementos de biorreconocimiento, “es posible lograr la detección selectiva de diferentes analitos, como biomoléculas, biomarcadores de cáncer, bacterias e iones, por nombrar solo algunos”, dijo Petrelli. "A pesar de los informes que demuestran la traducción potencial de estos biosensores a aplicaciones del mundo real, se deben superar los desafíos antes de que estén disponibles comercialmente".

Actualmente, los biosensores basados ​​en EG-CNTFET son capaces de detectar solo un analito a la vez. Las diferentes interfaces dentro de medios complejos, como la sangre, el sudor o la saliva, también dificultan la detección de señales específicas.

“Esto limita la aplicabilidad de estos biosensores para aplicaciones de la vida real”, dijo Petrelli. “La selectividad del dispositivo debe evaluarse cuidadosamente frente a todos los posibles agentes de interferencia, especialmente en entornos de detección complejos. Una vez que se aborden estos desafíos, podemos imaginar que estos biosensores se implementarán para diversas aplicaciones en un futuro cercano”.