Microsystems based on microbial biosensing

  1. Xavier Muñoz Berbel
Supervised by:
  1. Francisco Javier Muñoz Pascual Director

Defence university: Universitat Autònoma de Barcelona

Year of defence: 2008

Committee:
  1. Jean-Louis Marty Chair
  2. María José Esplandiu Egido Secretary
  3. César Fernández Sánchez Committee member
  4. María Asunción Alonso Lomillo Committee member
  5. Josep Vendrell Committee member

Type: Thesis

Abstract

La presente tesis se ha centrado en el desarrollo de nueva instrumentación electroquímica para la detección microbiana que permitiera complementar o incluso sustituir los métodos microbiológicos clásicos. Los métodos tradicionalmente usados en microbiología, principalmente basados en procesos de cultivo en placa o tinción y observación microscópica, aunque altamente sensibles i específicos, requieren de un elevado grado de experiencia del usuario, así como de largos tiempos de medida. En este sentido, los sensores en general y especialmente los basados en transducción electroquímica son una buena alternativa a estos métodos por su gran simplicidad, bajo coste, eficiencia y porqué son fácilmente compactables, miniaturizables, automatizables y pueden suministrar información de calidad a tiempo real. En lo que se refiere a adhesión bacteriana, la Espectroscopia Electroquímica de Impedancias (EEI) y la Resonancia de Plasmón Superficial (RPS) han demostrado ser métodos útiles en el seguimiento a tiempo real de la adhesión bacteriana en superficies metálicas, en mostrar una gran concordancia con los métodos tradicionales de tinción i observación microscópica. Centrándonos en las medidas impedimétricas, el Elemento de Fase Constante de la interfase electrodo-solución (EFCi) se ha mostrado muy sensible al proceso de recubrimiento bacteriano del electrodo, especialmente en los primeros estadios de adhesión bacteriana, conocidos como adhesión inicial o preadhesión. El EFCi también se ha usado en el monitoreo de la formación i maduración de biofilms bacterianos en la superficie de electrodos de platino y oro. No obstante, otro elemento del circuito equivalente, concretamente la capacidad del biofilm (Cbiofilm), ha demostrado ser incluso más sensible al crecimiento y maduración del biofilm. Las dos capacidades mostraron buenas correlaciones con los métodos microbiológicos tradicionales. Por otro lado, la impedancia también se util