Ciencia en San Luis: Episodio 6

Nos visitó el Dr. Andrés Eduardo Takara quien trabaja en el Laboratorio de Membrana y Biomateriales perteneciente al Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andres Zgrablich" (INFAP) a cargo del director, Dr. Ariel Ochoa. Es doctor en Química, investigador de CONICET y docente de la Universidad Nacional de San Luis. Su especialidad es la Bioanalítica en y su campo de aplicación se centra en el sector Agropecuario, Alimentos y Salud humana.

Junto a su equipo de trabajo están desarrollando biomateriales conductores que están aplicados al desarrollo de sensores para la determinación de toxinas pesticidas y elementos contaminantes en la industria alimenticia y agroalimenticia. El objetivo primordial es el desarrollo de materiales conductores aplicados al desarrollo de sensores y enfocado a contaminantes que pueden ser contaminantes emergentes o contaminantes digamos de Gran importancia en la industria alimenticia o agroalimenticia. Como objetivo particular, buscan crear un dispositivo que sean de fácil uso, económicos para que sean aplicados directamente no en la industria.

Takara destacó al respecto: "El desarrollo de mi investigación se divide en dos etapas: estoy trabajando en el Laboratorio de Biomateriales a cargo del doctor Ariel Ochoa. Particularmente, en ese laboratorio, hacemos el desarrollo de los materiales conductores —en este caso— que son biomateriales conductores. La idea es trabajar con polímeros naturales que son renovables y que contaminan lo menos posible. Con esto, buscamos desarrollar estos materiales conductores para que —posteriormente— puedan ser aplicados en el diseño y el desarrollo de sensores electroquímicos. Esa parte la hacemos en el Laboratorio de Bioanalítica (INQUISAL) —a cargo del Dr. Germán Messina—, lugar donde diseñamos el biosensor y lo aplicamos a un contaminante o una toxina específica en función de la aplicaciones o de las utilidades que van surgiendo en ese momento".

La calidad e inocuidad de los alimentos es un tema de gran relevancia debido a su incidencia en la salud de las poblaciones. Las metodologías actuales para la determinación de la mayoría de los contaminantes químicos (toxinas, pesticidas y alérgenos) implica no solo mecanismos invasivos, sino complejas etapas de tratamiento y procesamiento de la muestra, largos tiempos de análisis. Los biosensores electroquímicos ofrecen una plataforma de medida específica, con una rápida respuesta y de facilidad de uso, además de su sensibilidad, robustez y alto grado de automatización.

El diseño de nuevos materiales en esta área es un gran desafío que involucra tanto la fabricación de biosensores que mejoren las características de respuesta del transductor, como matrices de inmovilización para el biorreceptor. Los biopolímeros ofrecen matrices fácilmente funcionalizables, biocompatibles, biorenovables, no tóxicas y con elevada hidrofilicidad. Además, presentan gran abundancia, diversidad y excelentes interacciones con diversos nanorellenos. Sin embargo, la baja conductividad que presentan los biopolímeros dificulta la utilización de los mismos. Considerando lo expuesto el presente plan tiene como objetivo sintetizar y caracterizar bio-hidrogeles nanocompuestos conductores, aplicados a la fabricación de dispositivos analíticos que permitan la evaluación cuantitativa de sustancias de interés en la industria agroalimenticia. Para lo cual, se propone un diseño novedoso de dispositivos que incluyen bio-hidrogeles nanocompuestos conductores que podrían marcar el surgimiento de nuevos materiales en el campo de los biosensores electroquímicos.

"El desarrollo de estos materiales nos da la posibilidad de obtener nuevas técnicas de detección de contaminantes que —hoy en día— en la industria alimenticia ya están aplicadas, pero con equipos costosos y que necesitan un profesional a cargo. La idea es llegar a dispositivos que sean de fácil, uso económicos, rentables y que puedan ser utilizados digamos con mano no calificada”, agregó. "La idea es que lo pueda utilizar cualquier persona, ya sea en el campo o en una industria, sin la necesidad de que sea un profesional a cargo. Después el profesional estará indudablemente para determinar los niveles que tenemos de determinadas toxinas o contaminantes y dirá qué soluciones encontrar o realmente qué problemáticas surgen a partir de esos niveles".

Ante la consulta sobre los beneficios obtenidos con este tipo de investigaciones, el Dr. Takara remarcó "hemos logrado obtener diferentes sensores —a partir de estos materiales conductores—, hemos logrado modificar estos materiales incorporando biomoléculas muy específicas, lo cual nos permite la detección de distintos contaminantes y —también— lo hemos ido enfocando —que no es el tema actual, pero se ha ido desarrollando a lo largo de mi periodo de investigación— a la parte de salud”.