Diseño y caracterización de biosensores basados en fibra óptica

Abstract

En este trabajo de tesis se presenta el diseño e implementación de un biosensor óptico para la medición o cuantificación de la concentración de colesterol, contenida dentro de una muestra de suero humano. El sistema de medición está basado en propiedades ópticas debido a los cambios químicos que se producen por la interacción entre la concentración del colesterol presente en la muestra y el reactivo de colesterol enzimático (kit, Ref. 1011). Se presenta el diseño y construcción de un dispositivo electrónico capaz de traducir estas propiedades (por medio de la absorción) en variables físicas que pueden ser medibles e interpretadas para el usuario. La elaboración del biosensor se llevó a cabo inmovilizando la enzima de colesterol sobre la superficie de la fibra óptica plástica (con un diámetro de 600 μm del núcleo y 630 μm de revestimiento, una apertura numérica de 0.50) por medio de dos métodos (Dip-coating e Immerse), aplicando la técnica de sol-gel, con el objetivo de determinar cuál es el método que muestra mejores resultados para el sensado de la concentración de colesterol (Ambos procesos de inmovilización se sometieron a análisis de morfología y propiedades de detección). Los resultados obtenidos en este proyecto muestran un intervalo lineal, idóneo para garantizar la fiabilidad de las mediciones obtenidas, con un rango de operación de 170 a 200 mg/dl (4.4-5.2 mM), el dispositivo tiene la ventaja de ser portátil para realizar análisis in situ en un tiempo muy corto (120s), simple, bajo costo, fácil de usar y alta sensibilidad (2.0629 %T/mM−1). Finalmente, el biosensor de colesterol se ha aplicado con éxito para determinar la concentración de colesterol en muestras de suero humano comparando con los resultados realizados en un laboratorio clínico, ofreciendo una alternativa de biosensado.