229
ekaia
ZIENTZIA e a TEKNOLOGIA
ALDIZKARIA
ISSN 0214-9001 – eISSN 2444-3255
Ekaia, 2024, 45, 229-244
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.23770
* Ha emane an ja zeko / Co esponding au ho : Naia a Rojo. Ingenia i za Kimikoa e a Ingu umena en Ingenia i za Saila,
Vi o ia-Gas eizko Ingenia iza Eskola (UPV/EHU).– [email p o ec ed] – h ps://o cid.o g/0000-0001-6499-7223
Nola aipa u / How o ci e: Ga cía-He nando, Mai e; Rojo, Naia a; Ba ona, As id; Basabe-Desmon s, Lou des; Beni o-
Lopez, Fe nando (2024). «Ma e ial biologikoen in eg azioa eknologian: biosen so eak». Ekaia,45, 2024, 229-244.
(h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.23770).
Jaso ze-da a:2022, ekainak 20; Ona ze-da a:2023, u iak 25.
ISSN0214-9001 - eISSN2444-3255 / © 2024 UPV/EHU
Lan hau C ea i e Commons Ai o u-EzKome ziala-Pa eka uBe din 4.0 Nazioa ekoa
lizen zia ba en mende dago
Ma e ial biologikoen in eg azioa eknologian:
biosen so eak
(In eg a ion o biological ma e ials in o echnology: biosenso s)
Mai e Ga cía-He nando1,2, Naia a Rojo*3, As id Ba ona4,
Lou des Basabe-Desmon s1,5, Fe nando Beni o-Lopez2
1 Mic o luidics Clus e UPV/EHU, BIOMICs mic o luidics G oup, Lasca ay Ike gunea,
Euskal He iko Unibe si a ea UPV/EHU
2 Mic o luidics Clus e UPV/EHU, Analy ical Mic osys ems & Ma e ials o Lab-on-a-Chip
(AMMa-LOAC) G oup, Kimika Anali ikoa Saila, Euskal He iko Unibe si a ea UPV/EHU
3 Ingenia i za Kimikoa e a Ingu umena en Ingenia i za Saila, Vi o ia-Gas eizko Ingenia i za
Eskola, Euskal He iko Unibe si a ea UPV/EHU
4 Ingenia i za Kimikoa e a Ingu umena en Ingenia i za Saila, Bilboko Ingenia i za Eskola,
Euskal He iko Unibe si a ea UPV/EHU, Bilbo, Espainia
5 Basque Founda ion o Science, IKERBASQUE, Bilbao, Spain
LABURPENA: Biosen so eak xx. mendeko azken hama kade an ga a zen hasi zi en gailu anali ikoak di a e a de igo-
ezko osagai bi di uz e: bioha zailea e a ansduk o ea. Haien ezauga i nagusia ma e ial biologiko ba (en zima, p o-
eina…) pla a o ma egokia ekin konbina zean da za, anali oak so u ako e ek ua seinale neu ga i bihu zeko. Analisi kua-
li a iboa, e dikuan i a iboa edo kuan i a iboa bu u u dai eke biosen so eak e abiliz. Gehien ezagu zen di enak diabe esa
kon ola zekoa e a hau dunaldia de ek a zekoa di en a en, sek o e asko an heda zen a i di a e a, medikun za ako aplikazioez
gain, asko a iko aplikazioak di uz e elikagaien indus ian, nekaza i zan e a bes e hainba e emu an. Mundu mailan, oso bai-
ko a da gailu hauen e abile a en e a salmen a en e o kizuna, e a me ka ua en u eko hazkun za- asa konposa ua % 7-8 in-
gu ukoa izango dela au eikusi da 2023-2032 a ean. Nahiz e a biosen so eak eskala indus ialean ab ika zeko e onka
handiak gaindi u beha di en, p o agonismo ge o e a handiagoa du e gu e bizi zan, e a esna baliaga iak di a p emiazko
e abakiak ha zeko. Be az, a ikulu honen helbu ua biosen so een mundu zabala i aku legoa i hu bil zea da e a, ho e a ako,
gailu ho ien osagaiak e a un zioa desk iba zeaz gain, ezauga i anali ikoak e a sailkapena azalduko di a, e abile ako adibide
uga iz ho ni u a.
HITZ GAKOAK: biosen so ea, biode ek o ea, bioha zailea, biosen so een sailkapena.
ABSTRACT: The las decades o he 20 h cen u y wi nessed he de elopmen o new de ices called biosenso s which de ec
a a ie y o analy es. Biosenso s a e comp ised o wo main componen s: a bio ecep o and a ansduce . They combine bi-
ological ma e ial (enzyme, p o ein…) wi h a sui able pla o m o he gene a ion o a measu able signal acco ding o he
de ec ed esponse. Biosenso s o quali a i e, semiquan i a i e and quan i a i e analysis a e a ailable. Al hough he mos
popula ones a e hose o diabe es con ol and p egnancy de ec ion, hey a e expanding in many sec o s and, in addi ion o
he heal h-medicine applica ions, a wide a ie y o applica ions in o he disciplines ( ood indus y, ag icul u e…) a e
eme ging. As an indica i e o hei inc easing demand, he global biosenso ma ke is expec ed o g ow a a compound a e
o 7-8% om 2023 o 2030. Despi e all he challenges acing hei la ge-scale manu ac u e, hese de ices a e al eady play-
ing a i al ole in moni o ing ou e e yday li es and hey can assis us in u gen decision making. Thus, his pape ’s objec-
i e is o b ing he eade s close o he b oad and p omising wo ld o he biosenso s, no only explaining he main ole o
biosenso s and hei basic componen s, bu also desc ibing hei analy ical ea u es and classi ica ion, illus a ed by a a i-
e y o examples.
KEYWORDS: biosenso , biode ec o , bio ecep o , biosenso classi ica ion.
230 Ekaia, 2024, 45, 229-244
Mai e Ga cía-He nando, Naia a Rojo, As id Ba ona,
Lou des Basabe-Desmon s, Fe nando Beni o-Lopez
1. SARRERA
Biosen so eak lagin mo a ezbe dine ako anali oak de ek a zeko e a-
bil zen di en gailuak di a. Odoleko glukosa moni o iza zeko lehenengo
sen so ea Leland C. Cla k e a Camp Lyons ike zaileek desk iba u zu en
1962an, e a u e ba zuk ge oago (1975ean) me ka u a u zen lehenengoz
gailu ho i [1]. Aldiz, «biosen so e» hi za Rechni z-ek e a lankideek p o-
posa u zu en 1977an, «sen so e biohau ako a»- en labu du a modu a [2].
O du ik hona, au e apauso handiak egin di a zien zia e a eknologia en
e emu asko ba zen di uen sen so een munduan e a, 2019-2022 u ee an soi-
lik, izenbu uan «biosenso » hi za dauka en 6.393 a gi alpen e egis a u
di a «Web o Science» da u-basean [3].
Gailu hauek anali oen kon zen a zioa ekin p opo zionala den seina-
lea so zen du e, ho e a ako pla a o ma egokia ekin konbina uz bioha -
zaile de i zon ma e ial biologikoa (hala nola, en zimak, p o einak, e a
aba ). Biosen so een osagai nagusiak 1. i udian e akus en di a. P ozesuan,
seinale ba so zen da anali oa en e a bioha zailea en a eko elka ekin za-
en ondo ioz (bioe ekonozimendua), e a seinale ho i seinale isiko-kimiko
bihu zen du ansduk o eak (seinalizazioa). Hainba kasu an, e a ho e an
i aku dai eke seinale analogikoa; adibidez, kolo e ikusko ba so zen de-
nean. Bes e kasu ba zue an, aldiz, ansduk o eak emandako seinalea e a
analogiko ik digi ale a e alda u beha da e a ho e a ako p ozesado ea e a-
bil zen da. Azken hau po en zial-aldake a ba so zen den kasua izan dai-
eke. Be az, edozein kasu an, un sezko osagaiak di a biosen so ee an ana-
li o zeha z ba ekin in e akzioa izango duen ma e ial biologiko espezi ikoa
(bioha zailea) e a in e akzio ho i seinale neu ga i bihu uko duen ans-
duk o ea [4].
1. i udia. Biosen so e ba en osagaien eskema.
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.23770 231
Ma e ial biologikoen in eg azioa eknologian: biosen so eak
Anali o o ganikoen kasuan, zaila iza en da haien oina izko ezauga-
i isikoe a ik seinale neu ga i ba lo zea e a, ho ega ik, hainba kasu-
an, p opie a e ho iek alda uko di uen e a seinale neu ga i bihu uko di uen
molekula en ba i sas en zaie (ma kagailu luo eszen ea, molekula e a-
dioak iboa…): «e ike a» (edo labela), hain zuzen e e. E ike a ho i e a egon-
ko ean (kimikoki) edo aldi ba e ako i sas en zaio anali oa i, e a luzea e a
neke sua izan dai eke p ozesua. Aldiz, gau egun oso uga iak e a e abilga-
iak di a e ike a gabeko biosen so eak, hau da, de ekzio ako, anali oa en
be ezko ezauga ie an (masa a omikoa, inpedan zia elek ikoa, e e akzio-
indizea…) oina i zen di enak [5], e ike a gabeko un zionamenduak aban-
aila asko di uelako (e ike a a xiki zeko p ozesu ik bu u u ez beha a, anali-
oa kal e zen edo e alda zen ez duen de ekzioa…).
Tes uingu u hone an oina i uz, a ikulu honen helbu ua da biosen so-
een mundu zabala i aku leei hu bil zea, e o kizunean gu e egune oko bi-
zi zan izango du en p o agonismoa ge o e a handiagoa izango dela kon uan
izanik.
2. EZAUGARRI ANALITIKOAK
Biosen so eek bu u zen du en analisia en emai za kuali a iboa, e di-
kuan i a iboa edo/e a kuan i a iboa izan dai eke. Dena dela, gailu anali i-
koak izanik, oso ga an zi suak di a seinale-e an zuna en hau ako asuna,
e epikako asuna, sendo asuna, sen sibili a ea e a lineal asuna. P opie a e
ho ien a ean, hau ako asuna da ga an zi suene a iko ba biosen so ea e a-
ginko a izango den ala ez zehaz eko o duan. Hau ako asuna de i zo ana-
li o baka a e a espezi ikoan de ek a zeko ahalmena i, laginean konposa u
asko ba e a daudenean. Adibidez, bioha zaile za an igenoak e abil zen di-
enean, oso hau ako a iza en da anali oa ekiko in e akzioa, an igenoek an-
igo pu zekin du en espezi iko asun in in sekoa dela e a [6].
E epikako asuna saiakun za be dine an emai za edo e an zun be dina
ema eko ahalmena da. Adibidez, be i be dina izan beha du an igeno-an i-
go pu z in e akzioa en neu ke a en emai zak, behin edo hainba aldiz e epi-
ka u a. Aldi be ean, sen so eak sendoa izan beha du; hau da, be a en ingu-
uan edo ba uan dis o sioak ge a u a en, e an zun e epikako a ema eko
gai izan beha du. Adibidez, moni o izazio ja ai ua egi en den p ozesue an,
ansduk o ea en e a p ozesado ea en enpe a u a igo egin dai eke e a sei-
nalea en dis o sioa e agin. Bes e alde ba e ik, ekipamendu elek onikoa en
doikun za beha ezkoa da seinale egokia man en zeko, e a, biosen so een
sendo asuna balioz a zeko, kon uan ha u beha da bioha zaile ba zuk de-
g ada u egin dai ezkeela e abile aga ik edo denbo aga ik [7].
Sen sibili a ea i dagokionez, de ekzio-muga de i zo edozein lagine an
de ek a dai ekeen anali oa en gu xienezko kan i a ea i. Biosen so een ka-
232 Ekaia, 2024, 45, 229-244
Mai e Ga cía-He nando, Naia a Rojo, As id Ba ona,
Lou des Basabe-Desmon s, Fe nando Beni o-Lopez
suan, muga ho i oso baxua izan dai eke (ng/ml edo ba zue an g/ml, ana-
li o a en a abe a), e a ho i da, izan e e, sis ema ho ien aban aila ik aipa-
ga iene a iko ba . Es e ako, Tkac-ek e a lankideek ha zidu a p ozesu
indus iale an ekoiz u iko e anola en de ekzio-muga 39,2 ng/ml iza ea lo u
zu en [8]. Bak e ioen de ekzioa ekin lo u ako bes e adibide ba ean, Li-k e a
lankideek biosen so e elek okimiko ba ga a u zu en gai zena Esche ichia
coli (E. coli) O157:H7 bak e ioa en 4 CFU/ml-ko (koloniak e a zeko uni-
a eak/ml-ko) kon zen a zioa de ek a zeko elikagaie an (Penaeus anna-
mei ma iskoan, hain zuzen e e) [9]. Bak e io ho i, pe sonen e a animalien
hes ee an e a ingu umenean au ki zeaz gain, elikagaie an e a a a u gabeko
u e an e e au ki dai eke. E. coli gehienak kal ega iak ez badi a e e, ba-
zuek gaixo asun la iak e agi en di uz e, hala nola behe akoa, ge nu- ak-
uko in ekzioak, a nas-e i asunak e a odoleko in ekzioak [10].
Azkenik, lineal asuna e e ga an zi sua da; hau da, e an zunak edo sei-
naleak p opo zionala izan beha du anali oa en kan i a ea ekin [6].
3. SAILKAPENA
Biosen so een ga apena hi u belaunaldi an ge a u da, bioha zailea
ansduk o ea en gainazalean in eg a zeko egin di en au e apauso ek-
nologikoek bul za u a [11]. Gau egun biosen so e asko daude e a asko-
a ioak di a sailka zeko i izpideak e e, hala nola e abile a, aplikazioa, a-
b ikazio- eknika, belaunaldia, amaina, ansduk o e mo a e a bioha zaile
mo a, bes eak bes e [7, 12]. Ondo en, bioha zaile mo a en, ansduk o e
mo a en e a aplikazioa en a abe ako sailkapenak au kez uko di a (2. i u-
dia).
2. i udia. Biosen so een sailkapena: bioha zaile mo a, ansduk o e mo a e a
e abile a a lo nagusiak.
Bioha zailea en a abe ako sailkapena i dagokionez, honako biosen-
so e mo a nagusiak daude: en zima ikoak, p o einak di uz enak, zelula
osokoak, inmunosen so eak e a DNA-ap ame oe an oina i u akoak. Gai-
ne a, azken u ee an ga a u di en nanoma e ial ba zuek bioha zaile mo-
du a un ziona dezake e (nano-biosen so e be iak so uz), e a ba zue an
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.23770 233
Ma e ial biologikoen in eg azioa eknologian: biosen so eak
bioha zailea en e a ansduk o ea en lana egin dezake e aldi be ean. Bes e
bioha zaile sin e iko ba zuk e e badaude e a, adibidez, molekula ki inp i-
ma u iko polime oak e abil dai ezke azken belaunaldiko biosen so eak a-
b ika zeko [13].
Biosen so e en zima ikoe an, seinalea so zen da anali oa en p esen-
zia en ondo ioz bioha zaile modu a ja du en du en en zimek ka aliza u
du en e eakzio edo aldake a en ba ge a zen denean, e a en zima e an si a
(i sa si a) daukan ansduk o eak neu dezake seinale ho i. En zimak, ohiko
ma e iale an e ans eaz gain, nanopa ikule an edo bes e ma e ial ba zue an
e e a xiki dai ezke. Adibidez, mo a hone ako biosen so e azka a (emai za
30 segundoan ema en duena) ga a u da gil zu unen un zionamendua en
adie azlea den u ea neu zeko. U ea en balio no malak odolean 2-10 mM
di a, e a kon zen a zioa al uegia denean gil zu unen gu xiegi asun la ia
e akus en du, e a ahalik e a azka en de ek a u beha da a azoa [14]. Ze-
lula-min zean dauden e a ak ibi a e ka ali iko ik ez du en p o einak e e
bioha zaileak izan dai ezke. Adibidez, Ray-k e a lankideek mo a hone ako
biosen so ea e abili zu en ben zenoa e a ha en de iba uak ingu umeneko u
lagine an neu zeko (de ekzio-muga 0.3 ppm) [15]. Ben zenoan oina i u-
ako ku sa zaileak gasolinan e a pe olioa en de iba ue an age zen di a, e a
ingu umena ku sa dezake e lu azpiko ankeen lixibiazioa en edo a pe o-
lio-isu ien ondo ioz. Konposa u oxiko ho iek oso a isku suak di a ingu-
umene ako e a gizakion osasune ako, e a, be az, un sezkoa da ahalik e a
a inen e a kon zen a zio baxuan de ek a zea. Bes alde, zelula osoko biosen-
so ee an zelula euka io o zein p oka io oak e abil dai ezke konposizio ki-
mikoa, oxiko asuna, minbizia so zeko a iskua edo mu anogenesia au ei-
kus eko. Mo a hone ako gailuen adibidea Riang ung oj-ek e a lankideek
ga a u zu en e ike a gabeko biosen so ea da, zeina en helbu ua in sek izida
sin e ikoen alde ospe suene ako ba ekiko (in sek izida pi e oideekiko)
esposizioa de ek a zea den [17]. Inmunosen so eak an igeno-an igo pu z
elka ekin za espezi ikoan oina i zen di a, e a oso sen iko ak e a hau-
ako ak di a. Azkenik, DNA-ap ame oak e e e abil dai ezke biosen so ee-
an [12]. Ap ame oak 100 nukleo ido edo gu xiago du en RNA edo ka e
sinpleko DNA sekuen ziak di a. Adibidez, DNA-ap ame oe an oina i uko
biosen so ea e abil zea p oposa u zu en Ba helmebs-ek e a lankideek As-
pe gillus e a Penicillium aldeko mik oo ganismoek sin e iza u iko miko o-
xina ka zinogeno ba (ok a oxin A) de ek a zeko [17].
Bes e alde ba e ik, honako hauek di a ansduk o ea en a abe ako mo a
nagusiak: elek okimikoa, op ikoa, e mikoa, elek onikoa e a g abime i-
koa.
Biosen so e elek okimikoe an anali oa en kon zen a zioa ekin p o-
po zionala den seinale elek ikoa so zen da. E abile a oso zabalekoak
di a [18] du en sendo asunaga ik, amaina xikian ab ika zeko e az asu-
naga ik, sen iko asun al uaga ik e a esku aga i asunaga ik [19]. T ansduk-
234 Ekaia, 2024, 45, 229-244
Mai e Ga cía-He nando, Naia a Rojo, As id Ba ona,
Lou des Basabe-Desmon s, Fe nando Beni o-Lopez
zioa en oina ia en a abe a hainba azpimo a be eiz dai ezke. Adibidez, an-
pe ime ikoek oxidazio edo e edukzio e eakzio ba en ondo ioz so u ako
ko on ea neu zen du e; ol me ikoek aplika u ako po en ziala en a abe a
ge a u ako ko on e-aldake a neu zen du e; po en ziome ikoek elek oli o
ba en bidez konek a u a dauden bi elek odo en a eko po en zial di e en-
zia neu zen du e; e a inpedime ikoek ko on e al e noa en mende dagoen
sis ema en inpedan zia neu zen du e [20].
Biosen so e op ikoen kasuan, bioe ekonozimendua en ondo ioz a -
gia en abso zioa, ansmisioa, ekuen zia edo a bes e ezauga i ba zuk al-
da zen di a. Mo a honen ba uan hainba klase be eiz en badi a e e (zun z
op ikoan, k is al o onikoe an e a luo eszen zian/luminiszen zian oina i-
u akoak, adibidez), gau egun, gainazaleko plasmonen e esonan ziakoak
di a gehien ike zen e a e abil zen di en biosen so e op ikoak [21]. Ho iek
hainba aban aila di uz e; honako hauek esa e ako: espezi iko asuna, e i-
ke a gabeko de ekzio-gai asuna, sen iko asun al ua, moni o izazioa den-
bo a e ealean, kos u baxua e a de ekzio-pla a o ma en be e abilga i a-
suna [21, 22].
T ansduk o e e mikoa/kalo ime ikoa/ e mome ikoa e abil zen du en
biosen so ee an enpe a u a-sen so e ba ean immobiliza zen da bioha zai-
lea [23]. Gailu ho ie an, bioe ekonozimendua en ondo ioz sis ema en e a
ha en ingu unea en a ean ge a zen den ene gia-aldake a neu zen da.
Biosen so e elek onikoak e emu elek ikoe an ge a zen di en aldake-
e an oina i zen di a. Zehazki, e emu-e ek uko ansis o eak e abil zen di-
uz en biosen so eak e o kizun handiko hau agai bihu u di a hainba apli-
kazio a ako zenbai ezauga i i eske , bes eak bes e, du en un zionamendu
e aza, sen iko asun handia, e an zu eko abiadu a azka a e a minia u i-
zazio e aza [24]. E a be ean, gailu es anda ak e abiliz e aiki dai ezke e a
ho ek a akas a iza en lagun zen du. Mo a hone ako gailuen ka ego ien a -
ean, egi u a oso e abiliak di a, aplikazio biologikoe an, ioiekiko sen iko-
ak di en e emu-e ek uko ansis o eak e a me al-oxido-e die oale e emu-
e ek uko ansis o eak [25]. Biosen so e g abime ikoek masa-aldake a
xikiak de ek a di zake e. Ohikoenak biosen so e piezoelek ikoak e a mag-
ne oelas ikoak di a. Adibidez, sen so e piezoelek ikoe an bi elek odok
en sio al e noa so zen du e biosen so ea en gainazalean e a ho ek oszi-
lazioak e agi en di u k is al ba en ekuen zian. Anali oa k is ala en gaina-
zale a i sas en denean alda u egi en da oszilazio- ekuen zia e a ho ela de-
ek a u egin dai eke anali oa [26].
E abile a en a abe ako sailkapena i dagokionez, e emu nagusiak ho-
nakoak di a: osasun-medikun za, elikagaien indus ia, p ozesu indus ia-
lak, ingu umena, nekaza i za e a biosegu asuna. Biosen so een me ka-
ua oso aldako a izan a en, e emu ga an zi suena medikun za da, ba ez
e e a e a-guneko p obak e a e xeko osasun-diagnos ikoak kon uan ha -
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.23770 235
Ma e ial biologikoen in eg azioa eknologian: biosen so eak
u a. A lo ho e an, oso balio suak di a biosen so eak konposa u dis up-
o e endok inoak e a o ganismo pa ogenoak e a ez-e aso zailean de ek a-
zeko, e a geno oxiko asuna i e a ka zinogenizi a ea i bu uzko ike ke ak
egi eko [12]. Au e apauso handiak egin di en a en, bi izan di a o ain a e
giza e mailan kome zializazio zabala izan du en biosen so eak: glukosa
odolean de ek a zekoa (diabe esa kon ola zeko baliabidea) e a hau dunal-
dia en bio es a. Azpima aga ia da, hale e, 2019 ik au e a SARS-CoV-2
bi usak so u ako gaixo asunak (COVID-19-ak) e aku si duela biosen-
so eak gaixo asun ku sako ei au e egi eko un sezkoak izan di ela e a
izango di ela. Ho i dela e a, bul zada handia izan du e ike kun zak e a me -
ka uak [27].
Elikagaien indus ian e e biosen so eak e abil dai ezke lehengaien ka-
li a ea e a p ozesake a kon ola zeko (ma iskoen esko asuna de e mina-
zeko, esnea en p o einak neu zeko, e a aba ), e a p oduk uen segu asuna
be ma zeko, hau da, konposa u kal ega ien p esen zia de ek a zeko (pa o-
genoak, ale genoak, bio oxinak e a aba de ek a zeko) [28, 29, 30]. Hain-
ba e abile a an, biosen so e konben zionalen e endimendua hobe zeko,
«mingain elek onikoak» xe a u di a biosen so een ma izee an, «min-
gain bioelek onikoak» (zapo e-sen so eak) so zeko ho ela [31]. Mingain
bioelek onikoen e abile a hainba espa u an p oposa u da; esa e ako, al-
koholik gabeko ga aga doen zapo ea moni o iza zeko [32], esnean dau-
den konposa uak (CaCl2, KCl, u ea, azido lak ikoa e a galak osa) de ek a-
zeko [33], e a a doan konposa u enolikoak de ek a zeko [34].
Ingu umena en alo ean, oso uga iak di a biosen so een aplikazioak.
Adibide di a, bes eak bes e, u e an (hondakin-u , eda eko u e a ingu u-
meneko u lagine an) e a lu zo uan dauden hainba me al as unen biode-
ekzioa [35, 36, 37] edo a u lagine an dauden plas ikoen deg adazioa en
moni o izazioa e a sul a oen neu ke a [38, 39]. Gaine a, mik oplas ikoen
p esen ziak so u ako oxiko asuna neu zeko e e e abil dai ezke. Gau
egun, ma e ial ho iek ekosis ema gehiene an au ki zen di a, e a, au ei-
kuspenen a abe a, 2060an mundu mailan me a uko den plas iko guz ia en
% 13,2 mik oplas ikoak izango di a [40]. Ho i a azo la ia da e ek u kal-
ega iak izan di zakeelako ingu umenean e a izaki bizidune an [41]. Gai-
ne a, hid o obikoak di enez e a gainazal espezi iko handia du enez, me al
as unen e a ku sa zaile o ganikoen (bis enolen, hid oka bu o a oma iko po-
liziklikoen, klo o enolen, e a aba en) ga aia zaileak izan dai ezke [42].
A lo hone an, biosen so een e abile a en adibide ba Zheng-ek e a lanki-
deek ga a u ako gailua da, zeina mik oplas ikoen oxiko asuna az e zeko
e a mik oplas ikoen e a hi u ku sa zaile en (bis enol A, pen aklo o enola
e a be una) a eko oxiko asun konbina ua ike zeko e abili zen [42].
Nekaza i za i dagokionez, esna baliaga iak di a elikagaien ekoizpe-
na i kal e egin diezaioke en izu i eak, bi usak, pa ogenoak e a ingu umen-
egoe ak de ek a zeko [25]. FAO en kalkuluen a abe a, u e o munduko
236 Ekaia, 2024, 45, 229-244
Mai e Ga cía-He nando, Naia a Rojo, As id Ba ona,
Lou des Basabe-Desmon s, Fe nando Beni o-Lopez
labo een ekoizpena en % 20-40 gal zen da izu ien ondo ioz [43] e a bio-
sen so eak un sezko esna izan dai ezke a azo ho i au e egi eko. Adibi-
dez, Lau-k e a lankideek nanopa ikule an oina i u ako biosen so e elek-
okimiko ba ga a u zu en, landa e-pa ogenoen DNA de ek a zeko [44].
Bes alde, biosen so eak uz en segu asuna be ma zeko e e e abil dai ezke.
Esa e ako, lu zo ua en ku sa zailea den p-ni o enol konposa u a isku sua
de ek a zeko, Ma-k e a lankideek zelula osoko bos biosen so e sin e iza u
zi uz en, honako de ekzio-muga e a lineal asun a eak zi uz enak, hu enez
hu en: 6,21-25,2 μg/kg e a 10-10.000 μg/kg [45].
Azkenik, biosegu asuna en a loan esna e abakiga iak izan dai-
ezke hainba kasu an; adibidez, e aso biologikoen (bio e o ismo dela-
koa en) kasuan babese ako e abaki azka ak ha zeko. Elikagaien bio-
segu asuna be ma zeko e e gailu balio suak izan dai ezke. Izan e e,
Munduko Osasun E akundea en a abe a, bak e io, bi us, pa asi o edo
subs an zia kimikoekin ku sa u ako elikagaiek u e o 600 milioi elika-
du a-gaixo asun e a 420.000 he io za e agi en di uz e mundu mailan [46].
A azoa i au e egi eko, hainba egilek biosen so eak ga a u di uz e eli-
kagaie an bak e io pa ogenoak [47], bi usak [48] e a an ibio iko-honda-
ak [49] de ek a zeko, bes eak bes e. Bes alde, elikagaiak p ozesa zean
so zen di en subs an zia kal ega iak de ek a zeko e e balio du e bio-
sen so eek. Adibidez, ka bohid a o asko du en elikagaiak e e edo 120oC
baino enpe a u a al uagoe an iji zen di enean ak ilamida konposa u
ka zinogenoa age dai eke. Ho az, oxiko hau kon ola zeko de ekzio-
muga 4,48 10–5 M e a e an zun lineala 0,1-4,0 10–3 M a ean zi uen bio-
sen so e ba ga a u zu en Sil ak e a lankideek, e an zuna 55 segundoan
ema en duena [50]. Bes e adibide ba da azido ben zoikoa en zenbai ga-
zen (sodio ben zoa oa en E211, po asio ben zoa oa en E212 edo kal zio
ben zoa oa en E213) de ekzio ako ga a u ako biosen so ea. Adie azi ako
ga zak elikagai asko en kon se ba zaileak di a, baina ben zenoa (konpo-
sa u ka zinogenoa) so dezake e C bi amina en p esen zian e a be oa en
edo a gia en e aginaga ik. Ga z hauek de ek a u ahal iza eko, Ray-k e a
lankideek biosen so e ba ga a u zu en, kasu ho e an p o eina ba zuena
bioha zaile modu a [15].
Aplikazio be ien a ean, biosen so e mugiko ak daude, bu muina en
seinaleak e egis a zea helbu ua du enak e a gizakien azalean ja dai ez-
keenak. Biosen so e be i ho iek emandako in o mazioak e obo ikan e e
izan dezake aplikazioa bes e diziplinekin (ikaskun za au oma ikoa ekin,
sa e neu onalekin, ikaske a sakona ekin, e a aba ekin) konbina zen de-
nean [51, 52].
Desk iba u den bezala, biosen so eak hainba a lo an e abil dai ezke.
Hala e e, in e esga ia da azpima a zea biosen so e be a e abilga ia izan
dai ekee la e emu ba ean baino gehiago an, nahiz e a aplikazioak oso des-
be dinak izan. Oso adibide ona da glukosa en biosen so ea, aplikazio asko-
h ps://doi.o g/10.1387/ekaia.23770 237
Ma e ial biologikoen in eg azioa eknologian: biosen so eak
a ako e abil dai ekee lako. Esan bezala, beha ezkoak di a e a izango di a
glukosa odolean neu zeko biosen so eak, munduan 2030. u e ako 552 mi-
lioi pe sonak diabe esa edukiko du ela kon uan izanik. Gau egun, odol
laginean neu zeaz gain, ize dian, malkoe an, lis uan, ge nuan edo bes e
ja iakin ba zue an e e neu dai eke anali o ho i biosen so een bidez [53].
Bes e adibide ba u en analisia da. Glukosa en edukia u e an neu zen
denean jakin egin dai eke elikagai ho ien heldu asun maila e a, ondo ioz,
i aupen-da a iga i.
4. BIOSENTSOREEN MERKATUA ETA ERRONKAK
Biosen so een munduko me ka ua en balioa 26.800 milioi dola izan
zen 2022. u ean [18] e a u eko hazkun za- asa konposa ua % 7-8 in-
gu ukoa izango dela au eikusi da 2023-2032 a e ako (3. i udia, ezke-
a) [18, 54]. Gehien saldu zi en biosen so eak, 2022an, elek okimikoak
izan zi en e a au eikusi da bikoiz u egingo du ela salmen a hu engo
10 u ee an [54].
Ame ike ako Es a u Ba uak (AEB) di a biosen so een me ka u-kuo a
handiena duen he ialdea (% 40 2022. u ean [55]) (3. i udia, eskuina), bi
a azoi nagusi enga ik: lehena, AEBko biz anleen % 11,3k diabe esa en
a amendua ha zen duela [56] e a, biga ena, es a uba ua ak di ela bio-
sen so eak me ka u a zen di uz en enp esa inda suene a ikoak (Abbo
Poin o Ca e, Med onic Inc, Li eScan Inc, Li esenso s Inc, No aMedi-
cal Co p. Edo Acon Labo a o ies Inc.). Mundu mailan, badaude bes e en-
p esa ga an zi su ba zuk e e: Siemens AG Alemanian, F. Ho man-La
Roche Sui zan e a Uni e sal Biosenso s Aus alian, bes eak bes e. Hala
e e, Asia-Ozeano Ba ea da biosen so een me ka ua azka en has en a i
den e emua. Eskualde ho en me ka u-kuo a % 20 (5.720 milioi dola )
izan zen 2022an e a au eikus en da 2032an 16.300 milioi dola izango
dela [54].
A e a-guneko p obak egi eko e abil zen di en biosen so eek me ka-
uko di u-sa e a en % 46,7 ingu u e agin zu en 2022an [18] (3. i udia,
eskuina). Mo a hone ako biosen so eek posible egi en du e anali oa en
de e minazioa in e eseko pun uan be an egi ea. Aplikazio ik adie azga-
ienak medikun za en a lokoak di a, labo a egi klinikoko p obak pazien-
ea a a zen den leku ik ge u egi ea ahalbide zen bai u e. T esna ho iek
labo a egiko p obek baino azka ago lo di zake e emai zak, e a, ho i es-
ke , a inago eza dai eke a amendu egokia. Bes alde, posible egi en du e
labo a egiko ins alazio muga uak di uz en lekue an e e p oba e a diag-
nos ikoen p emiazko beha ak ase zea [57]. Azken u ee an, emai zak es-
ku aga iago izan dai ezen, hainba biosen so ek ele ono mugiko ak
244 Ekaia, 2024, 45, 229-244
Mai e Ga cía-He nando, Naia a Rojo, As id Ba ona,
Lou des Basabe-Desmon s, Fe nando Beni o-Lopez
[56] Cen e s o disease Con ol and P eVen ion. «Na ional Diabe es S a is-
ics Repo . Es ima es o Diabe es and I s Bu den in he Uni ed S a es. Las
e iewed, 29 June 2022». h ps://www.cdc.go /diabe es/da a/s a is ics-
epo /index.h ml (Egune a ze-da a: 29/06/2022, azken sa e a 2023/10/10).
[57] onGa o, a. e., ndloVu, z., sollie , e., o ieno, C., ondoa, P., s ee ,
A. e a ke saudy-ke hoas, M. 2022. «Enginee ing a sus ainable u u e o
poin -o -ca e diagnos ics and single-use mic o luidic de ices». Lab Chip.
22(17), 3122-3137.
[58] zhanG, m., Cui, X. e a li, N. 2022. «Sma phone-based mobile biosenso s
o he poin -o -ca e es ing o human me aboli es». Ma e ials Today Bio,
14, 100254.
[59] Jęd zak, a., kuznowicz, M., ębiś, T. e a JesionoWski, T. 2022. «Po able
glucose biosenso based on polyno epineph ine@magne i e nanoma e ial in-
eg a ed wi h a sma phone analyze o poin -o -ca e applica ion». Bioelec-
ochemis y, 145, 108071.
[60] ChenG, J., Guo, J., li, X., e a Guo, J. 2023. «A sma phone-connec ed
poin -o -ca e pho ochemical biosenso o he de e mina ion o whole blood
c ea inine by di e en ial op ical signal eadou ». Biosenso s and Bioelec o-
nics, 235, 115410.
[61] Pandey, ., ChanG, d., smieJa, m., hoa e, ., li, Y. e a soleymani, L.
2021. «In eg a ing p og ammable DNAzymes wi h elec ical eadou o a-
pid and cul u e- ee bac e ial de ec ion using a handheld pla o m». Nau e
Chemis y, 13, 895-901
[62] Choi, C.-k., shaban, s. m., moon, b.-s., Pyun, D.-G. e a kim, D-H. 2021.
«Sma phone-assis ed poin -o -ca e colo ime ic biosenso o he de ec ion
o u ea ia pH-media ed AgNPs g ow h». Analy ica Chimica Ac a, 1170,
338630.
[63] de kus, B. 2016. «Applying he minia u iza ion echnologies o biosenso
design». Biosenso s and Bioelec onics, 79, 901-913.
[64] szymanska, b., lukaszeWski, z., he manoWiCz-szama oWiCz, K. e a Go-
odkieWiCz, E. 2023. «A mul iple-a ay SPRi Biosenso as a ool o de ec-
ion o gynecological-Oncological diseases». Biosenso s, 13, 279.
[65] PonCha al, P., WanG, z. l., uGa e, D. e a de hee , W.A. 1999. «Elec-
os a ic de lec ions and elec omechanical esonances o ca bon nano ubes».
Science, 283, 1513.
[66] kulkha ni, m. b., ayaChi , N. H. e a aminabhaVi, T. M. 2022. «Biosen-
so s and Mic o luidic Biosenso s: F om Fab ica ion o Applica ion». Sen-
so s, 12, 543.
