La contaminación por metales pesados, especialmente diversas formas de arsénico, plomo, mercurio y cadmio, es importante en la mayoría de los países del mundo y en los Estados Unidos.

1. AVANCES RECIENTES EN EL
DESARROLLO DE BIOSENSORES
BASADOS EN NANOTECNOLOGÍA
PARA LA DETECCIÓN DE
ARSENICO, PLOMO, MERCURIO Y
CADMIO.
DOCENTE: Hebert Soto Gonzales
ALUMNO: Ayrton Soto Paredes
2021 - Perú
Autores: SALEK MAGHSOUDI A, HASSANI S,
MIRNIA K, ABDOLLAHI M.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

2. AVANCES RECIENTES EN EL DESARROLLO DE
BIOSENSORES BASADOS EN NANOTECNOLOGÍA PARA LA
DETECCIÓN DE ARSENICO, PLOMO, MERCURIO Y CADMIO.
INTRODUCCIÓN
La contaminación por metales pesados, especialmente diversas
formas de arsénico, plomo, mercurio y cadmio, es importante en
la mayoría de los países del mundo y en los Estados Unidos. Por
supuesto, la situación empeora día a día. La corteza superior de la
tierra contiene muchos metales pesados debido a la contaminación
agrícola, la minería y los productos industriales. El elemento de
biorreconocimiento, un transductor particular y el procesador de
señales forman la base principal de los biosensores. Los
biosensores pueden clasificarse por sus receptores o transductores.
APLICACIÓN DE
NANOMATERIALES EN EL
DISEÑO DE BIOSENSORES
Se utilizan métodos químicos y bioquímicos para sintetizar
nanomateriales empleados para detectar metales pesados. La
ventaja de los métodos es producir nanomateriales de menor
tamaño con un tamaño uniforme y aumentar la relación
superficie / volumen para lograr un mejor rendimiento en la
detección de metales pesados. En los sistemas de detección de
metales pesados se utilizan nuevos nanomateriales como
nanoclusters, aptámeros, anticuerpos y puntos cuánticos.

3. Clasificación de biosensores
basada en los principales
biorreceptores
Aptamer como
nanomateriales
biológicos
Los aptámeros son fragmentos de ADN y ARN monocatenarios seleccionados
mediante la evolución in vitro denominada evolución sistemática de ligandos
mediante la técnica de enriquecimiento exponencial (SELEX) para unirse a los
objetivos específicos con alta especificidad y afinidad.
El anticuerpo como
nanomateriales
biológicos
Estas proteínas específicas pueden detectar analitos en otros agentes
interferentes debido a su alta afinidad de unión a la diana.38 Los anticuerpos
utilizados para la producción de inmunosensores son de dos tipos:
monoclonales y policlonales.
Enzima
Los mecanismos de funcionamiento de las enzimas en los biosensores pueden
incluir convertir el analito en un producto sensor medible sin participar en la
reacción, detectando un analito que actúa como activador o inhibidor de la
enzima y, finalmente, evaluar las propiedades de alteración de la enzima
después de la interacción con el analito.
Biosensores
basados en células
enteras como micro
/ nanobiosensor
Un biosensor microbiano de células enteras es un método analítico que
detecta analitos diana inmovilizando microorganismos en un transductor. Los
elementos de reconocimiento de los biosensores para detectar moléculas
particulares o el estado general del entorno circundante podrían ser
microorganismos, como bacterias u hongos.

4. Clasificación de biosensores
basada en transductores
primarios
Electroquímico (EC)
Los biosensores EC miden la corriente resultante de las reacciones de
oxidación (ox) y reducción (rojo) del electrolito (sonda redox).
Biosensor de base
óptica
La utilización de la tecnología de biosensores ópticos es un enfoque esencial para
explorar y evaluar la investigación biomédica, los productos farmacéuticos, el monitoreo
ambiental, la seguridad nacional y la guerra.
Biosensor de base
piezoeléctrica
Piezo significa la aplicación de presión o apriete. Debido a la tensión mecánica en
algunos materiales, se crea una diferencia de potencial, que se llama piezoelectricidad.
Biosensor de base
magnetoelástica
Magnetoelastic sensors are constructed from ribbons of amorphous ferromagnetic film.
Biosensor basado en
transistor de efecto de
campo
La estrategia general en el
diseño preciso de
biosensores
Contaminación ambiental,
mecanismos de toxicidad y peligros
para la salud de los metales pesados
Estos biosensores semiconductores constan de tres tipos de electrodos: fuente, drenaje y
puerta. La parte entre el original y el desagüe actúa como elemento de
biorreconocimiento.
Arsénico
Las técnicas prácticas implementadas en biosensores detectan analitos diana etiquetados o
sin etiqueta. La detección basada en etiquetas se basa principalmente en las propiedades
únicas de las sustancias etiquetadas para detectar analitos objetivo.
Los recursos naturales y antropogénicos son dos fuentes importantes de contaminación
ambiental causada por metales pesados.
Guiar
El arsénico ha causado muchas preocupaciones ambientales en la salud pública y personal en
todo el mundo, como un metaloide tóxico y cancerígeno con una amplia distribución en el
medio ambiente.
Como uno de los elementos más abundantes en la tierra, el plomo ha sido considerado por los
humanos durante mucho tiempo debido a sus deseables propiedades físicas, como su bajo
punto de fusión y alta flexibilidad.
Mercurio El mercurio es un metal pesado que es un excelente ejemplo para mostrar el movimiento de los
metales en el medio ambiente.
Cadmio
Como metal pesado omnipresente, el cadmio ha causado una gran preocupación en la
exposición ocupacional y la contaminación ambiental.

5. Diseño de biosensores basado en
un enfoque de nanotecnología
para el análisis de metales
pesados.
Arsénico
Dada la importancia de la toxicidad del arsénico en los sistemas biológicos y el medio
ambiente, en los últimos años, además de los métodos convencionales para medir la
contaminación por metales pesados, se diseñan varios biosensores para analizar los niveles
de arsénico en matrices complejas como sangre o diversos tejidos y muestras ambientales.
Guiar
El análisis del nivel de plomo es fundamental en muestras ambientales como agua,
alimentos, suelo y muestras biológicas como sangre. Además de los métodos
convencionales como la absorción atómica, la espectrofotometría y la cromatografía, se han
diseñado varios sensores y biosensores.
Mercurio
Además de los métodos generales para analizar los niveles de diversas formas de mercurio
en muestras ambientales y biológicas, se han diseñado varios biosensores para determinar
los niveles de mercurio.
Cadmio
El análisis de los niveles de cadmio en fluidos biológicos y muestras ambientales es de gran
importancia, y el diseño de biosensores de alta sensibilidad puede ser útil en este campo.
Conclusiones y
perspectivas
La importancia de investigar la toxicidad de los metales pesados y explorar los
métodos para analizar los niveles de estos metales en diferentes muestras utilizando
técnicas integradas de biotecnología y nanotecnología que han llevado al desarrollo de
biosensores en los últimos cinco años es el objetivo principal de este estudio. En este
estudio, intentamos discutir los biosensores más sensibles e innovadores diseñados
durante los últimos cinco años a partir del mecanismo funcional, los componentes
esenciales y la detección de arsénico, plomo, mercurio y cadmio como los metales
tóxicos más desafiantes en el medio ambiente.

6. MUCHAS
GRACIAS