Nuevas estrategias miniaturizadas basadas en inmunoanálisis electroquímico soportado sobre partículas magnéticas para la detección y el control de la micotoxina Zearalenona

Abstract

El trabajo de tesis se ha centrado en el desarrollo de nuevas estrategias analíticas miniaturizadas basadas en inmunoanálisis electroquímico, para llevar a cabo la detección y el control de la micotoxina Zearalenona en alimentos infantiles, con el fin de desarrollar rutas alternativas y competitivas a las técnicas clásicas, las cuales emplean instrumentación analítica cara y sofisticada. El analito elegido, la zearalenona (ZEA), es una micotoxina no esteroidea con actividad estrogénica. Ésta micotoxina está siendo objeto de estudio por parte de la comunidad científica debido a que está presente en un gran número de alimentos básicos de la dieta (aparece fundamentalmente en cereales) y debido al riesgo que supone sobre la salud humana y animal. La cantidad máxima permitida de ZEA, varía de unos países a otros siendo 20 [my]g Kg-1 (ppb) el límite más restrictivo aplicado a alimentos infantiles. Debido a la toxicidad, su detección se ha convertido en uno de los campos más importantes dentro del análisis de alimentos. Además, teniendo en cuenta los bajos niveles de concentración a los que se encuentran y con objeto de mejorar su regulación y control en alimentos, ha surgido la necesidad de desarrollar métodos cada vez más sensibles y específicos que permitan su determinación por debajo de los límites exigidos por la legislación. Asimismo, los métodos inmunoanalíticos han llegado a ser la metodología de elección para la determinación de micotoxinas en general, y de ZEA en particular, gracias a su gran sensibilidad y especificidad. Asimismo, la detección electroquímica (ED) ha demostrado ser una valiosa herramienta en inmunoanálisis debido a su buena sensibilidad, sencillez, bajo coste, gran cantidad de marcadores existentes y debido al buen comportamiento de las reacciones enzimáticas acopladas a las reacciones de transferencia de carga. Siendo en el campo de la miniaturización y de los sistemas microfluídicos, donde esta detección alcanza una mayor importancia, debido a su miniaturización inherente sin pérdida de sensibilidad y a su compatibilidad con las técnicas de microfabricación. Por todo ello, el diseño de esta tesis tiene como punto de partida el desarrollo de un método ELISA convencional con detección electroquímica, a partir del cual se evoluciona hacia dos estrategias miniaturizadas siguiendo las tendencias más actuales de la Química Analítica, que persiguen el desarrollo de sistemas miniaturizados, simplificados y automatizados. Estas nuevas estrategias incluyen el desarrollo de un inmunosensor electroquímico sobre electrodos serigrafiados de carbono desechables y la integración total del ELISA electroquímico en una plataforma microfluídica. En todas las estrategias desarrolladas, los resultados obtenidos pueden considerarse excelentes, demostrando su aplicabilidad para la determinación de ZEA en muestras alimentarias infantiles, con excelente fiabilidad y a concentraciones muy por debajo de la exigida por la legislación vigente.