Investigan la zeína como alternativa sostenible a plásticos para biosensores

VALENCIA, (EFE). Un grupo de investigadoras de las universidades de Valencia y Cambridge han propuesto la zeína, un material natural obtenido del maíz, como alternativa a derivados del petróleo para el diseño de dispositivos de monitorización, biokits y biosensores. Según ha informado la Universidad de Valencia en un comunicado, este trabajo, publicado en la revista científica 'Biosensors and Bioelectronics", tiene aplicaciones directas en los campos medioambiental y en ciencias de la salud.

La propuesta, con el horizonte en la reducción del uso de materiales plásticos, implica la creación de dispositivos biodegradables y ecológicos basados en la química verde. Además, permite análisis 'in situ', de forma fácil y rápida y en la mayoría de casos sin la necesidad de fuentes de energía externa, es decir, con un consumo energético nulo.

"Los materiales biodegradables deben de ser en un futuro próximo los sustitutos definitivos de los actuales plásticos", ha destacado Neus Martínez Jornet, una de las autoras del artículo e investigadora en el departamento de Química Analítica de la Universitat de València.

Biosensores

Los biosensores son dispositivos que incorporan material de naturaleza biológica (enzimas, microorganismos, anticuerpos, proteínas etc.) integrados en soportes normalmente no biodegradables y utilizados para medir parámetros biológicos o químicos. Entre los más comunes, niveles de glucosa y colesterol en sangre o de nitratos, fosfatos y amonio en aguas.

La mayoría de los dispositivos de este tipo utilizados están constituidos por materiales no degradables, en un contexto en el que su uso continúa aumentando. Una vez quedan obsoletos, generan una gran cantidad de residuos que tienen que ser convenientemente tratados, mientras que la zeína, proteína del maíz, es altamente biodegradable, y no requiere de ningún tratamiento de reciclaje, sostienen desde el equipo investigador de las universidades de Valencia y Cambridge.

Entre las aplicaciones que se derivan de la investigación y del artículo publicado, Neus Jornet destaca "las aplicaciones de diseño de biosensores por el análisis in situ de fosfato en aguas o para estimar la presencia de pesticidas organofosforatos, concretamente el clorpirifós en productos comerciales y preparados, o en aplicaciones forenses". Así, uno de los biokits detecta el exceso de fosfatos en las aguas, un hecho que provoca deficiencia de oxígeno y afecta directamente a la calidad del líquido.

Para hacer frente a esta situación, se ha desarrollado un dispositivo capaz de detectar fosfatos inorgánicos en las concentraciones adecuadas y se ha probado en aguas de río, de costa, de lago y en agua del grifo en la Comunitat Valenciana. En ningún caso se han encontrado concentraciones por encima de las establecidas como perjudiciales.

Detección

Otro de los biokits desarrollados se ha utilizado para la detección de clorpirifós en preparados comerciales utilizados como pesticidas en la agricultura. El clorpirifós es uno de los pesticidas más utilizados en Estados Unidos a pesar de que es considerado por la EPA (Agencia de Protección Ambiental americana) como sustancia de categoría II: moderadamente tóxica.

En el Mediterráneo también se ha utilizado y se utiliza este pesticida, pues es uno de los tratamientos más eficaces contra el Rhynchophorus ferrugineus, conocido como Picudo Rojo. También se ha diseñado un biokit con aplicaciones en el campo de la salud, concretamente para la detección de alcalina fosfatasa en saliva. La alcalina fosfatasa es una enzima directamente relacionada con el crecimiento del tejido óseo.

Niveles altos de alcalina fosfatasa en la saliva son un indicativo de la destrucción del tejido periodontal (tejido que rodea al diente; encías, hueso y ligamentos) como en el caso del crecimiento natural de los dientes en niños, aunque también puede deberse a enfermedades periodontales en adultos.