Biosensores electroquímicos nanoestructurados para la determinación de ultra trazas de drogas anabólicas en muestras de origen bovino

Abstract

Los anabólicos son drogas capaces de incrementar la retención de nitrógeno aumentando la acumulación de proteínas en los animales, son utilizados en producción agropecuaria y entrañan un serio problema para la salud pública (FAO/OMS, Roma, 1975). Entre estos compuestos se encuentran los β-agonistas, los cuales empleados en dosis bajas presentan usos terapéuticos, mientras que utilizados en altas dosis muestran su función anabolizante, generan residuos cuya acumulación representa un peligro para los consumidores. Debido al reporte de serias intoxicaciones, fue prohibida su utilización como promotores del crecimiento. El análisis de dichos residuos en muestras de origen animal requiere elevada sensibilidad y selectividad. Las metodologías usadas para su determinación son la cromatografía líquida y gaseosa con detección por espectroscopia de masas y técnicas inmunológicas como ELISA y RIA. Alternativamente, y debido a que los β-agonistas y otros anabólicos como el zeranol contienen grupos electroactivos, la detección electroquímica representa una estrategia para ser considerada. Esta detección combinada con el uso de electrodos de láminas impresas ofrece ventajas como sencillez, versatilidad, bajo precio, mínimo volumen de muestra requerido y portatibilidad del sistema, lo que permite realizar ensayos in situ. La incorporación de nanomateriales (nanopartículas metálicas, nanotubos de carbono, etc.) en la superficie de dichos electrodos posibilita mejorar la sensibilidad en comparación con los métodos tradicionales. Dichos materiales se emplean en la construcción de sensores, pues ofrecen un aumento en el área superficial, conductividad y propiedades electrocatalíticas, así como también una excelente biocompatibilidad por lo que pueden utilizarse como soportes para la inmovilización de biomoléculas en reacciones inmunológicas y/o enzimáticas.

Anabolic, drugs able to increase nitrogen retention by increasing the accumulation of proteins in animals have been used in livestock production and involve a serious problem for public health (FAO/OMS, Rome 1975). Within these compounds include β-agonists, which have therapeutic uses, but to express its anabolic function require high doses, which generate waste whose accumulation represents a danger for consumers. Since the report of serious food poisoning their use as growth promoter was banned. The analysis of such residues in animal samples should be performed with high sensitivity and selectivity. The most widely used methods are techniques of liquid chromatography and gas chromatography with mass spectroscopy detection, but can also be used immunological techniques such as ELISA and RIA. Alternatively, and because the β-agonists containing electroactive groups, electrochemical detection should be considered. This detection combined with the use of screen printed carbon electrodes provides many advantages such as simplicity, versatility, low price, minimum sample volume required and portability system, which allows “in situ’’ determinations. Another strategy to improve sensitivity over traditional methods is the incorporation of nanomaterials (metal nanoparticles, carbon nanotubes, etc.). These materials represent a tool for sensors construction because they provide an increased surface area, high conductivity, electrocatalytic properties, as well as an excellent biocompatibility; therefore can be used as supports for biomolecule immobilization on immunological and/or enzymatic reactions.