Biosensores a partir de proteínas para generar electricidad

Un biosensor es una herramienta que mide aspectos biológicos o químicos. Desde la detección de contaminantes en agua o un incremento de los niveles de glucosa en sangre, estos dispositivos actúan como verdaderos guardianes al contar con dos elementos fundamentales. Por un lado, un receptor biológico (por ejemplo proteínas, ADN, o células) que se detectará la sustancia aprovechando las interacciones biomoleculares; y, por otra parte, un transductor, que interpreta este reconocimiento biológico y traduce la información en una señal cuantificable.

Así, investigadores de la Universidad de Sevilla han iniciado un proyecto de excelencia dirigido, precisamente, a convertir estas señales de transducción en energía eléctrica. "Queremos estudiar el intercambio de electrones entre proteínas y un electrodo, y transformar estas señales bioquímicas en señales eléctricas", asegura el investigador Rafael Andreu, responsable del proyecto.

Este proyecto tiene como otro objetivo "profundizar" en los patrones matemáticos que facilitan esta conversión electroquímica.

Las proteínas elegidas por el grupo de trabajo de Rafael Andreu son Citrocromo C, Azurina, Mioglobina y Hemoglobina. "Son pequeñas y ofrecen mejores alternativas en cuestiones de flujo eléctrico", apunta. El interés de este estudio reside en potenciar el campo de las biocélulas de combustible o en aplicaciones médicas. "La energía eléctrica no se puede almacenar. O se evacua para su consumo o se transforma. La única forma para almacenarla es desnaturalizarla por vía química y el hidrógeno parece ser una buena alternativa. De este modo se puede emplear en cualquier momento", apuntan.

Otra de las aplicaciones podría ser para el campo de la salud. Los marcapasos podrían decir adiós a las baterías de litio y funcionar con la propia glucosa del paciente. "Es posible la autoalimentación", indica. En este sentido, en 2004, se describieron algunos prototipos en Estados Unidos. Otra de las soluciones clínicas de este proyecto es mejorar el conocimiento sobre procedimientos fisiológicos. Por ejemplo, una de las proteínas elegidas, el Citocromo C se ha revelado como una de las participantes en procesos relacionados con la muerte celular.

Los vehículos eléctricos con baterías de litio no emiten CO2 ni dañan el medio ambiente, siempre que la electricidad provenga de energías renovables, como la eólica, la energía solar fotovoltaica y la termosolar. Los aerogeneradores podrán suministrar la electricidad al vehículo eléctrico, que en un futuro servirán también para almacenar y regular la electricidad intermitente del sector eólico.

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