Portable Instruments Based in Multiband Fluorescence Transducers for Biosensing Applications

Abstract

RESUMEN: Dos prototipos de micro instrumentos ópticos basados en biosensores han sido diseñados y fabricados para mediciones de fluorescencia de varios tipos de biomediadores en serie o individuales, con aplicaciones en monitoreo del medio ambiente y análisis agroalimentario. Se trata de un sistema multiceldas, cada celda está compuesta por dos secciones modulares: en la parte inferior, un compartimiento con excitación óptica de luz LED y un fotodiodo detector de emisiones de fluorescencia, y en la parte superior, un compartimiento biocompatible donde se deposita la muestra biológica. Los prototipos se han aplicado con algas genéticamente modificadas, que fueron empleadas en instrumentos para ensayos experimentales en monitoreo de pesticidas en la contaminación del agua. Los pesticidas modifican la actividad en el foto sistema II (PSII), en términos de disminución de la intensidad de fluorescencia. Se presentan los resultados de las mediciones que emplean varios mutantes como el C251 y tres diferentes pesticidas en el aumento de las concentraciones y tiempos de incubación.

ABSTRACT: Two prototypes of the miniaturized biosensor-based optical instrument has been designed and fabricated for fluorescence measurements of several biomediators in series or only one, with applications in environmental monitoring and agrofood analysis. It is a multicell system, every cell is made up by two modular sections: the bottom compartment with optical LED light excitations and a photodiode detector for fluorescence emission capture, and the top biocompatible compartment where the biosample is deposited. The prototypes has been implemented with genetically modified algae that were employed in the instrument experimental testing by monitoring pesticide pollution in water. Pesticides modify the photosystem II (PSII) activity in terms of fluorescence quenching. Results from measurements employing several C251 mutants and three different pesticides at increasing concentrations and incubation times are presented and discussed.