Joan eduki nagusira

Una tesis leída en la Universidad Pública de Navarra (UPNA) ha estudiado las aplicaciones prácticas de las nanoestructuras para mejorar sistemas de detección en distintos ámbitos (análisis de alérgenos en la industria alimentaria o de toxinas en la acuicultura, entre otros). La investigación, elaborada por la química Paula Ciaurriz Gortari, ha sido dirigida por Fátima Fernández Santos (responsable de I+D en CQS Salud, en Madrid) y tutorizada por la profesora del Departamento de Ciencias de la Salud de la Universidad Cristina Solano Goñi. La mayor parte de los resultados se realizaron en el marco del proyecto SABioD, financiado por el Gobierno de Navarra y el proyecto europeo Enviguard del séptimo programa marco.

Tal y como explica la autora de la tesis, en los últimos años, la nanotecnología ha suscitado un enorme interés, aportando novedosas propiedades y aplicaciones en campos muy diversos como la nanomedicina, los biomateriales y la electrónica. “Estos avances han permitido, entre otros, el desarrollo de nuevas herramientas de diagnóstico, terapias dirigidas, o el control de la administración de algunos fármacos”, indica.

Muchas de estas aplicaciones se basan en el reconocimiento específico de diferentes biomoléculas, como anticuerpos y enzimas, y requieren la asociación de los mismos sobre diferentes nanomateriales (proceso conocido como biofuncionalización). En estos casos, la interacción biomolécula-nanomaterial cobra gran importancia para el éxito de la aplicación. Precisamente, tal y como continúa detallando la investigadora, “esta tesis se ha centrado en el estudio de diferentes estrategias para optimizar la unión de dichas biomoléculas a dos tipos de nanoestructuras: nanopartículas esféricas y superficies con nanopilares ordenados periódicamente. En ambos casos, el resultado de esta combinación se ha empleado para el desarrollo o mejora de sistemas de análisis”, precisa. 

zoom Paula Ciaurriz, nueva doctora por la UPNA.

Paula Ciaurriz, nueva doctora por la UPNA.

Detección de alérgenos y toxinas en la acuicultura

En el primer caso, tal y como indica Paula Ciaurriz “se han utilizado nanopartículas de oro y carbono, estudiando cómo diversos factores, como la orientación de la biomolécula o método de unión, pueden afectar a la funcionalidad de las nanosondas formadas (nanopartícula + biomolécula)”. “Desde un enfoque práctico, estas nanosondas optimizadas se han empleado para amplificar la señal y mejorar la detección de gluten mediante el ensayo ELISA, técnica habitual empleada para el análisis de alérgenos en la industria alimentaria o la medida de marcadores en sangre. Gracias a las nanosondas, se consigue multiplicar por seis la sensibilidad de la técnica y detectar cantidades más bajas de gluten”, indica. 

Por otra parte, tal y como explica la autora de la tesis, “se ha caracterizado un novedoso biosensor óptico basado en nanoestructuras de pilares de óxido de silicio y nitruro de silicio”. “Un biosensor es un sistema de análisis que transforma las interacciones biológicas en una señal cuantificable para determinar la presencia de una sustancia en una mezcla, por ejemplo, el sensor de glucosa de los diabéticos. En este caso, la respuesta óptica de estas nanoestructuras a la luz varía al interactuar el anticuerpo con la sustancia objetivo, lo que permite su detección. Se ha presentado por primera vez la biofuncionalización estable de estos nanopilares con anticuerpos, logrando un biosensor estable y re-utilizable”, explica.

Este biosensor, como continúa detallando Paula Ciaurriz, se ha utilizado para medir a tiempo real la presencia de toxinas y contaminantes marinos con el objetivo de ser integrado en una plataforma y ser aplicado como sistema de alarma temprana en acuicultura o de monitorización medioambiental. En concreto, se ha empleado para medir la toxina ácido okadaico, causante de ciertas intoxicaciones tras la ingesta de moluscos contaminados, como ostras; y los bifenilos policlorados (PCB), contaminantes orgánicos que se acumulan en el medio ambiente y que pueden llegar a la cadena alimentaria debido a su bioacumulación en tejidos grasos de los organismos, como marisco y pescado. 

Breve CV

Paula Ciaurriz Gortari (1988) se licenció en Ciencias Químicas por la Universidad de Navarra (2010) y obtuvo el Master en Agrobiotecnología en la Universidad Pública de Navarra (2013). En 2010 se incorporó a FideNa, (Fundación para la Investigación y Desarrollo de Nanotecnología), donde inició su tesis doctoral, que concluyó en CEMITEC (Centro Multidisciplinar de Tecnologías para la Industria), al fusionarse ambas entidades en 2013. Durante 2011-2012 realizó una estancia de investigación de 10 meses en el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts), en Estados Unidos. 
Actualmente trabaja en NAITEC (Fundación I+D Automoción y Mecatrónica), centro que nació como una iniciativa del Gobierno de Navarra, con el apoyo del anterior CEMITEC, y de la Universidad Pública de Navarra. Se trata de un centro tecnológico especializado en el sector de la automoción, de gran peso en la economía navarra, y la mecatrónica como desarrollo horizontal que apoyara a la industria en su transformación hacia los nuevos modelos asociados a la digitalización y nuevas tecnologías. Ambas líneas están definidas como prioritarias por el Gobierno de Navarra en su Plan Estratégico.