ES3041565B2 - Dispositivo y metodo para determinar una cantidad de analito en una muestra biologica - Google Patents

Dispositivo y metodo para determinar una cantidad de analito en una muestra biologica

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ES3041565B2 ES202430365A ES202430365A ES3041565B2 ES 3041565 B2 ES3041565 B2 ES 3041565B2 ES 202430365 A ES202430365 A ES 202430365A ES 202430365 A ES202430365 A ES 202430365A ES 3041565 B2 ES3041565 B2 ES 3041565B2
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Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA DETERMINAR UNA CANTIDAD DE ANALITO EN
[0004] UNA MUESTRA BIOLÓGICA
[0006] OBJETO DE LA INVENCIÓN
[0007] La presente invención se refiere al campo técnico de los dispositivos biosensores y más concretamente a la cuantificación del analito presente en una muestra biológica basado en su respuesta eléctrica.
[0009] ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
[0010] En los últimos años, se han desarrollado diferentes kits de diagnóstico integrado para la realización de pruebas cualitativas de uso personal. Estos dispositivos de diagnóstico portátiles (Point-of-care testing, “POCT”, en inglés) permiten proporcionar resultados tempranos in situ y sin la necesidad de contar con personal médico especializado, lo que permite implementar tratamientos médicos de forma más ágil y con menores costes para los sistemas de atención médica.
[0012] En el estado del arte son conocidos los dispositivos de flujo lateral, que se basan en reactivos de captura fijados sobre una membrana (como por ejemplo una tira de nitrocelulosa) para capturar un analito de una muestra. Este proceso implica el uso de anticuerpos y elementos de detección visual como el oro coloidal. Generalmente, estos dispositivos de tira lateral se destinan para aplicaciones que no requieren de una alta sensibilidad y priorizan la capacidad de obtener un resultado in situ. Sin embargo, uno de los mayores inconvenientes que presenta esta tecnología es el elemento transductor que emplean, normalmente óptico, por lo que exige el marcaje del analito y añade complejidad al sistema final.
[0014] Por otro lado, las pruebas cuantitativas de alta precisión todavía requieren procedimientos complejos que suelen requerir la experiencia de técnicos cualificados en un laboratorio con equipos avanzados. Recientemente se está investigando la aplicación de transistores orgánicos de efecto de campo controlados por el electrolito (EGOFET)1, como biosensores, con especial atención a la detección eléctrica de biomoléculas sin marcaje en un medio acuoso2(electrolito), como se representa en lafigura 1. No obstante, la portabilidad y manejabilidad de los sistemas basados en este tipo de sensores restringe su implementación a entornos de laboratorio controlados por personal especializado. En concreto, una de las mayores limitaciones para su portabilidad se debe a que los análisis de muestras requieren cámaras microfluídicas con una entrada3, una salida4y un sistema de bombeo para el transporte de analito/electrolito.
[0016] En vista de las limitaciones existentes en el estado del arte, se observa la necesidad de soluciones portátiles de alta sensibilidad que permitan un desempeño analítico en los dispositivos de diagnóstico inmediato al mismo nivel que las pruebas de laboratorio.
[0018] DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
[0019] Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados anteriormente, la presente invención describe, en un primer aspecto un dispositivo biosensor para determinar una cantidad de un analito especifico en una muestra biológica. El biosensor comprende:
[0020] - un sustrato de soporte;
[0021] - unos medios sensores, dispuestos sobre el sustrato de soporte, configurados para producir una corriente eléctrica en respuesta a la cantidad del analito específico de la muestra;
[0022] - unos medios receptores configurados para captar el analito específico; y
[0023] - un medio de material absorbente, en contacto con los medios sensores, configurado para recibir la muestra biológica y transportar, al menos una parte, hasta los medios sensores. También es el responsable de absorber el electrolito (medio acuoso).
[0025] Así ventajosamente, la presente invención permite cuantificar el analito en la muestra a tiempo real utilizando una lectura eléctrica, proporcionando altas sensibilidades reflejadas en pequeñas variaciones de la intensidad de corriente asociadas a diferentes concentraciones del analito, en un rango que puede llegar a abarcar desde el zeptomolar hasta el nanomolar.
[0027] Por otro lado, la utilización de un medio de material absorbente, como una tira de nitrocelulosa, para recibir la muestra y transportarla hasta los medios sensores, permite la portabilidad del dispositivo de un modo similar a los basados en tiras de flujo lateral.
[0029] De acuerdo a una de las realizaciones de la invención, los medios sensores comprenden un transistor orgánico de efecto de campo controlado por electrolito, de tipo EGOFET, donde el transistor dispone de un primer electrodo G, un segundo electrodo D, un tercer electrodo S y una capa de semiconductor orgánico dispuesta en contacto con el segundo electrodo D y el tercer electrodo S, donde el medio de material absorbente está dispuesto en contacto, al menos, con el primer electrodo G y con la capa de semiconductor orgánico. Concretamente, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, el medio de material absorbente comprende una tira de nitrocelulosa configurada para proporcionar un medio electrolítico al transistor orgánico de efecto de campo controlado por electrolito, cuando la tira recibe la muestra biológica en un medio acuoso. Así, ventajosamente, debido a que la tira de nitrocelulosa se encarga del transporte de la muestra, se evita la necesidad de bombas y elementos de microfluídica para cumplir con esta función. Además, el medio acuoso que permite el transporte de las biomoléculas en la tira, hace que dicha tira sea el medio electrolítico indispensable en la función como electrolito del EGOFET.
[0031] Los medios receptores, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, se fijan al medio de material absorbente en la zona donde está ubicado el electrodo G. Así, ventajosamente, se proporciona una gran versatilidad al dispositivo permitiendo adaptar el biosensor a múltiples biomoléculas únicamente sustituyendo el medio de material absorbente por otro que contenga medios receptores seleccionados para capturar otro analito específico.
[0033] Los medios receptores, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, se fijan a la superficie de primer electrodo G del transistor orgánico de efecto de campo controlado por electrolito.
[0035] En una realización específica de la presente invención, los medios receptores comprenden un anticuerpo seleccionado para unirse a un analito específico.
[0037] La presente invención contempla, en una de sus realizaciones, un sistema para determinar una cantidad de un analito especifico en una muestra biológica, donde el sistema comprende: un primer dispositivo de acuerdo con el biosensor descrito en cualquiera de las realizaciones anteriores; y un segundo dispositivo de medida configurado para medir la corriente eléctrica producida por los medios sensores en respuesta a la cantidad de analito de la muestra; comparar la corriente eléctrica medida con una calibración previa; y determinar la cantidad de analito basado en la comparación entre la corriente eléctrica medida y la calibración previa. Concretamente, en una realización de la invención, el segundo dispositivo de medida comprende un potenciostato.
[0039] Un segundo aspecto de la invención se refiere a un método para determinar una cantidad de un analito especifico en una muestra biológica que comprende los siguientes pasos: - recibir, por un medio de material absorbente, la muestra biológica;
[0040] - transportar, por el medio de material absorbente, al menos una parte de la muestra hasta unos medios sensores dispuestos en contacto o dentro del medio de material absorbente; - captar, por unos medios receptores, el analito específico presente en la muestra biológica; - producir, por los medios sensores, una corriente eléctrica en respuesta a la cantidad de analito específico presente en la muestra; y
[0041] - determinar la cantidad del analito específico presente en la muestra basado en la corriente eléctrica producida.
[0043] Previamente, se contempla establecer una relación entre diferentes cantidades del analito específico y las corrientes eléctricas correspondientes producidas por los medios sensores. Específicamente, en una de las realizaciones, establecer dicha relación comprende asociar cantidades conocidas de analito con la curva característica de transferencia de los medios sensores. Así, ventajosamente, el dispositivo queda calibrado para la posterior identificación de cantidades de analito.
[0045] En una realización de la invención, determinar la cantidad del analito específico presente en la muestra comprende: conectar eléctricamente los medios sensores con un dispositivo de medida; medir, por el dispositivo de medida, la corriente eléctrica producida por los medios sensores; y determinar la cantidad de analito específico basado en la relación establecida entre diferentes cantidades del analito específico y las correspondientes corrientes eléctricas producidas por los medios sensores.
[0047] Adicionalmente, en una de las realizaciones de la invención se contempla establecer una comunicación inalámbrica entre el dispositivo de medida y un dispositivo electrónico de visualización; y representar en el dispositivo electrónico de visualización la cantidad de analito especifico determinado en la muestra biológica.
[0048] BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
[0049] Para completar la descripción de la invención y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización de la misma, se acompaña un conjunto de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se han representado las siguientes figuras:
[0051] - Lafigura 1(estado del arte) representa esquemáticamente un sensor basado en un EGOFET con necesidad de microfluídica.
[0053] - Lasfiguras 2A y 2Brepresentan esquemáticamente una realización de la presente invención en la que se combina un sensor basado en un EGOFET con una tira de nitrocelulosa.
[0055] - Lafigura 3representa esquemáticamente dos realizaciones alternativas del dispositivo biosensor de la presente invención, las cuales difieren en la fijación de los medios receptores en el material absorbente o en el electrodo de puerta G.
[0057] - Lafigura 4representa esquemáticamente el proceso de fijación y preparación de los medios receptores a la tira de nitrocelulosa, incluyendo el bloqueo con BSA (albúmina de suero bovino), de acuerdo a una primera realización de la invención en la que se fijan los medios receptores en la tira de nitrocelulosa.
[0059] Lafigura 5representa esquemáticamente el proceso de fijación y preparación de los medios receptores a un electrodo conectado con el terminal de puerta del transistor orgánico de efecto de campo controlado por electrolito, de tipo EGOFET, de acuerdo a una segunda realización de la invención en la que los medios receptores se fijan al electrodo G (puerta) del transistor.
[0061] - Lafigura 6ilustra la detección de biomoléculas tras la funcionalización del dispositivo, de acuerdo a cualquiera de las realizaciones descritas en las figuras 4 y 5.
[0063] - Lafigura 7muestra una gráfica que representa una curva característica de transferencia del transistor EGOFET utilizada para la calibración de los resultados del biosensor.
[0064] - Lafigura 8representa una gráfica de calibración que relaciona diferentes cantidades de analito con las variaciones de corriente eléctrica producidas en el biosensor.
[0066] - Lafigura 9representa esquemáticamente una realización del sistema de la presente invención que comprende un dispositivo de medida para leer e interpretar las señales de salida eléctricas del dispositivo biosensor.
[0068] Lista de referencias usadas en las figuras
[0070] 1. Transistor orgánicos de efecto de campo controlado por el electrolito (EGOFET) 2. Medio acuoso (electrolito)
[0071] 3. Entrada cámara microfluídica
[0072] 4. Salida cámara microfluídica
[0073] 11. Sustrato
[0074] 12. Terminales conductores S y D.
[0075] 13. Capa de Semiconductor Orgánico (OSC)
[0076] 14. Medio de material absorbente
[0077] 15. Terminal puerta
[0078] 21. Almohadilla de muestra
[0079] 22. Almohadilla absorbente
[0080] 31. Capa flexible de sustrato
[0081] 33. Terminal drenador
[0082] 35. Terminal surtidor
[0083] 36. Tira de nitrocelulosa
[0084] 37. Realización con medios receptores fijados en la tira
[0085] 38. Medios receptores
[0086] 39. Analito específico
[0087] 40. Realización con medios receptores fijados en el terminal de puerta del transistor 41. Anticuerpos antiIgG humanos
[0088] 42. Analito IgG humano
[0089] 43. Albúmina de suero bovino (BSA)
[0090] 50. Procedimiento de limpieza
[0091] 51. Monocapa autoensamblada (SAM)
[0092] 52. Unión covalente a la SAM de los componentes de reconocimiento biológico
[0093] 53. Anclaje de los anticuerpos de captura
[0094] 54. Etapa de bloqueo.
[0095] 60. Tiempo de incubación
[0096] 61. Limpieza de la tira con agua
[0097] 70. Curva de transferencia asociada a un sensor EGOFET en ausencia de analito IgG. 71-78. Curvas de transferencia asociadas a muestras con concentraciones de ligandos IgG entre 10<-17>M y 10<-10>M.
[0098] 90. Dispositivo de medida
[0099] 91. Comunicación inalámbrica
[0100] 92. Dispositivo electrónico de visualización
[0102] DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
[0103] La presente invención divulga un dispositivo, un sistema y un método para determinar una cantidad de un analito especifico en una muestra biológica, combinando tecnologías propias de ensayos de flujo lateral y transistores orgánicos de efecto de campo controlado por electrolito (EGOFET) como transductor eléctrico para el desarrollo de un biosensor portátil. Así, la presente invención supone un método alternativo de detección eléctrica de biomoléculas en medios acuosos, utilizando tiras de material absorbente, (e.g. nitrocelulosa), como medio electrolítico, donde además pueden fijarse los receptores, lo que permite el desarrollo de un dispositivo ‘’Point-Of-Care’’ (POC).
[0105] En lasfiguras 2A y 2Bse ilustra un transistor de efecto de campo controlado por electrolito (EGOFET) que funciona como transductor eléctrico y está compuesto por: un sustrato11; dos terminales conductores12,los cuales comprenden un terminal drenador33y un terminal surtidor35), por ejemplo de oro y fabricados mediante fotolitografía y posterior evaporación térmica del metal; una capa de un Semiconductor Orgánico (OSC)13,que cubre la zona entre los terminales Drenador y Surtidor; un electrolito que cubre la capa del semiconductor orgánico13;y un tercer contacto conductor (Puerta)15,donde la Puerta está en contacto con el electrolito. Adicionalmente, en el dispositivo de la presente invención se dispone de un medio de material absorbente14que actúa como electrolito. El medio de material absorbente14se coloca físicamente encima de la capa semiconductora13y el tercer contacto Puerta15. En una de las realizaciones preferentes, junto con el medio de material absorbente14, se disponen también: una almohadilla de muestra21,compuesta de fibra de vidrio, para depositar la muestra y permitir que fluya a lo largo del medio de material absorbente14; y una almohadilla absorbente22,compuesta de fibra de vidrio, que es el componente que impulsa el flujo a moverse a lo largo del medio de material absorbente14.
[0107] El funcionamiento físico del transistor consiste en que, al aplicar un potencial entre sus terminales de puerta y surtidor (terminal S), el electrolito forma una doble capa eléctrica en dos interfaces: puerta/electrolito y electrolito/OSC. En este escenario, los cationes y aniones del electrolito se dirigen, por un lado hacia la superficie de la Puerta, creando una capa eléctrica en la interfaz con el electrolito, y por otro lado, hacia la interfaz OSC/electrolito creando la segunda capa eléctrica. Esto permite la acumulación de cargas en la capa del OSC. Finalmente, al aplicar un potencial entre los terminales Drenador (D) y Surtidor (S), aparece un flujo de cargas móviles a lo largo del semiconductor orgánico. La señal de salida de un transistor EGOFET, llamada curva característica de transferencia, se obtiene midiendo la corriente entre los terminales Drenador y Surtidor (I<DS>) frente a un barrido del potencial de Puerta (V<G>) con un potencial fijo entre el drenador y surtidor (V<DS>).
[0109] La aplicación de los transistores EGOFETs para la detección de biomoléculas de acuerdo a la presente invención, comprende fijar unos medios receptores como elemento de reconocimiento (por ejemplo, un anticuerpo o un aptámero) en una de las interfaces puerta/electrolito o semiconductor/electrolito. Tras el reconocimiento de la biomolécula de interés, la doble capa eléctrica creada en la interfase puerta/electrolito o semiconductor/electrolito, respectivamente, experimenta unas modificaciones que producen cambios en las propiedades eléctricas del EGOFET, los cuales se reflejan en la curva característica de transferencia del transistor, por ejemplo en un cambio en la corriente de drenador I<DS.>Es decir, se proporciona una salida eléctrica de alta sensibilidad producto de funcionalizar las interfaces del dispositivo con las moléculas bioreceptoras apropiadas para captar un analito específico. En el dispositivo que se describe aquí los medios receptores se fijan en la interfase puerta/electrolito.
[0111] En lafigura 3se ilustran dos realizaciones de la invención que difieren en la localización de los medios receptores38, pero ambas comprenden los mismos componentes: un transistor orgánico de efecto de campo controlado por electrolito (EGOFET)1, con una capa flexible de sustrato31,un terminal de puerta (G)15, un terminal drenador (D)33y un terminal surtidor (S)35, que dispone de una capa de semiconductor orgánico13entre los terminales drenador (D) y surtidor (S); y una tira de nitrocelulosa36,como medio de material absorbente, dispuesta sobre el transistor1y en contacto con los terminales G, D y S. En una primera realización37, se disponen unos anticuerpos directamente sobre la tira de nitrocelulosa como medios receptores38seleccionados para ligarse a un analito específico39presente en una muestra biológica. En la segunda realización40, los anticuerpos se fijan directamente sobre el terminal de puerta (G)15del transistor1.
[0113] En lafigura 4se ilustra el proceso de fijación y preparación de los medios receptores en la tira de nitrocelulosa36, incluyendo el bloqueo con BSA43(albúmina de suero bovino), de acuerdo a una realización de la invención en la que se funcionaliza la tira de nitrocelulosa36. El anclaje de biomoléculas en la tira de nitrocelulosa36es posible gracias a la presencia de grupos funcionales nitro (-NO<2>), los cuales interaccionan con grupos presentes en las biomoléculas mediante interacciones principalmente de tipo electroestáticas, hidrofóbicas y puentes de hidrógeno. Los pasos a seguir para el protocolo de funcionalización de la tira de nitrocelulosa36son los siguientes:
[0114] - se dispensa una solución del receptor (en este caso, anticuerpos antiIgG humanos41) sobre una tira de nitrocelulosa36y se deja secar a 37 °C durante toda la noche; - al día siguiente, la tira de nitrocelulosa36se bloquea con la proteína seroalbúmina bovina43(BSA) al 2% en masa durante 20 minutos, se lava dos veces con PBS (solución acuosa y salina, pH=7.4) y se seca durante 4 horas a 37 °C;
[0115] - la almohadilla de muestra21, se empapa con tampón (0,01 M de PBS y 0,5% de BSA) y se deja secar a 37°C durante toda una noche; y
[0116] - una vez que todos los componentes se secan por completo, se unen la almohadilla de muestra21y la almohadilla absorbente22cuidadosamente a la tira de nitrocelulosa36con un solapamiento de 2 mm entre ellas.
[0118] En lafigura 5se ilustra una realización de la invención en la que se funcionaliza la puerta G del transistor. El proceso de fijación química de los medios receptores al electrodo conectado con el terminal de Puerta15del transistor orgánico de efecto de campo controlado por electrolito, de tipo EGOFET1, puede realizarse utilizando diferentes técnicas conocidas. A modo de ejemplo, se describe a continuación una de ellas:
[0120] - antes de la (bio)funcionalización de la Puerta15, la Puerta15se somete a un procedimiento de limpieza50en el que la superficie de oro se limpia en un baño básico de piraña 5:1:1 (H<2>O/NH<4>OH/H<2>O<2>) durante 30 minutos a 60°C y posteriormente se enjuaga con abundante agua Milli-Q e isopropanol, secándolo con una corriente de N<2;>- para fijar los medios receptores en la superficie, se utiliza una monocapa autoensamblada51(SAM) con ácido 3-mercaptopropiónico (3-MPA) como reactivo;
[0121] - los componentes de reconocimiento biológico se unen52covalentemente a la SAM utilizando la conocida química EDC/NHS, activando los grupos carboxílicos de la SAM para que se puedan anclar53los anticuerpos de captura41a través de sus grupos amina;
[0122] - tras la unión del anticuerpo, se realiza una etapa de bloqueo54en la que se añade BSA43al electrodo para terminar de biofuncionalizarlo y evitar la absorción inespecífica.
[0123] Todos los pasos de funcionalización se realizan haciendo una inmersión del electrodo en un vial que contiene las disoluciones previamente mencionadas. Para la formación de la SAM51, el tiempo de incubación es de 24h, para la unión covalente52mediante EDC/NHS 5h, para anclar53el anticuerpo 18h y para el bloqueo54con BSA 1h.
[0125] En lafigura 6se ilustra la detección de biomoléculas tras la funcionalización del dispositivo, de acuerdo a cualquiera de las realizaciones descritas. Así, para la detección eléctrica de ligandos IgG humanos42(el analito específico39de este ejemplo), las disoluciones de IgG en PBS (pH = 7.4) se depositan en la almohadilla de muestra21. Por capilaridad, el medio acuoso que contiene los ligandos IgG humanos42circula a lo largo de la tira de nitrocelulosa36hasta que encuentra el elemento de reconocimiento (es decir, los anticuerpos antiIgG humanos41previamente anclados) llegando finalmente a la almohadilla absorbente22. A continuación, se dejan 15 minutos de incubación60entre el analito-receptor. Después, se limpia61la tira de nitrocelulosa con agua para eliminar el excedente de analito que no ha interaccionado con el receptor y se realiza la caracterización eléctrica mediante la curva de transferencia.
[0127] En lafigura 7se representan varias curvas características de transferencia utilizadas para la calibración de los resultados del biosensor. La curva característica de transferencia relaciona la corriente de surtidor-drenador (I<DS>) con el voltaje de puerta (V<GS>), por tanto, se obtiene midiendo la corriente entre los terminales Drenador y Surtidor (I<DS>) frente a un barrido del potencial de Puerta (V<GS>) con un potencial fijo entre el drenador y surtidor (V<DS>). En este caso, se representan varias (nueve) curvas características de transferencia que corresponden a diferentes concentraciones conocidas de IgG, las cuales incluyen una primera curva70asociada a una muestra sin analito IgG (que sirve de referencia para registrar las variaciones eléctricas del resto de concentraciones) y un grupo de ocho curvas71-78asociadas a muestras con diferentes concentraciones de analito IgG entre 10<-17>M y 10<-10>M.
[0129] Como se ve en lafigura 8,el dispositivo se calibra basándose en la información obtenida de las curvas características de transferencia representadas en lafigura 7, de manera que permite relacionar diferentes concentraciones de IgG (representadas en el eje horizontal entre 10<-17>M y 10<-10>M) con las corrientes eléctricas (I<DS>) máximas producidas en el biosensor. Específicamente, el eje vertical refleja la variación de corriente que causa la concentración de analito mediante el cociente de la resta de corrientes de drenador (I<DS>), con y sin IgG, y la corriente sin IgG (I<DS, bare>). De esta manera, el dispositivo queda calibrado para la detección de un analito específico (IgG humano en este caso) con una relación directa entre las corrientes de salida del transistor y concentraciones de analito.
[0131] En lafigura 9se ilustra un dispositivo de medida90conectado eléctricamente con los terminales de Puerta15, Drenador33y Surtidor35del dispositivo biosensor de la presente invención, donde el dispositivo de medida90es un potenciostato configurado para leer e interpretar las señales de salida eléctricas del dispositivo biosensor. El dispositivo de medida90puede conectarse a un ordenador o establecer una conexión inalámbrica91, mediante Bluetooth o WiFi por ejemplo, con otros dispositivos electrónicos de visualización92, como una tablet o un teléfono móvil.
[0133] La presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. Aunque se han descrito en detalle implementaciones de la presente invención como inmunosensor, se pueden emplear otro tipo de analitos y receptores. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo para determinar una cantidad de un analito especifico (39) en una muestra biológica que comprende:
- un sustrato de soporte (11);
- unos medios sensores, dispuestos sobre el sustrato de soporte, configurados para producir una corriente eléctrica en respuesta a la cantidad de analito de la muestra; caracterizado porque además comprende:
- unos medios receptores (38) configurados para captar el analito específico (39); y - un medio de material absorbente (14), en contacto con los medios sensores, configurado para recibir la muestra biológica y transportar, al menos una parte, hasta los medios sensores, donde los medios receptores (38) se fijan al medio de material absorbente (14).
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 donde los medios sensores comprenden un transistor orgánico de efecto de campo controlado por electrolito, de tipo EGOFET, (1) donde el transistor dispone de un primer electrodo G (15), un segundo electrodo D (33), un tercer electrodo S (35) y una capa de semiconductor orgánico (13) dispuesta en contacto con el segundo electrodo D (33) y el tercer electrodo S (35), donde el medio de material absorbente (14) está dispuesto en contacto, al menos, con el primer electrodo G (15) y con la capa de semiconductor orgánico (13).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, donde el medio de material absorbente comprende una tira de nitrocelulosa (36) configurada para proporcionar un medio electrolítico al transistor orgánico de efecto de campo controlado por electrolito cuando la tira recibe la muestra biológica en un medio acuoso.
4. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los medios receptores (38) comprenden un anticuerpo seleccionado para unirse a un analito específico (39).
5. Un sistema para determinar una cantidad de un analito específico en una muestra biológica, donde el sistema comprende:
- un primer dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4; y
- un segundo dispositivo de medida (90) configurado para medir la corriente eléctrica producida por los medios sensores en respuesta a la cantidad de analito de la muestra; comparar la corriente eléctrica medida con una calibración previa; y determinar la cantidad de analito basado en la comparación entre la corriente eléctrica medida y la calibración previa.
6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 5 donde el segundo dispositivo de medida comprende un potenciostato.
7. Método para determinar una cantidad de un analito especifico (39) en una muestra biológica que comprende los siguientes pasos:
- recibir, por un medio de material absorbente (14), la muestra biológica;
- transportar, por el medio de material absorbente (14), al menos una parte de la muestra hasta unos medios sensores dispuestos en contacto con el medio de material absorbente (14);
- captar, por unos medios receptores fijados al medio de material absorbente (14), el analito específico (39) presente en la muestra biológica;
- producir, por los medios sensores, una corriente eléctrica en respuesta a la cantidad de analito específico (39) presente en la muestra; y
- determinar la cantidad del analito específico presente en la muestra basado en la corriente eléctrica producida.
8. Método de acuerdo con la reivindicación 7 que además comprende un paso previo de establecer una relación entre diferentes cantidades del analito específico y las corrientes eléctricas correspondientes producidas por los medios sensores.
9. Método de acuerdo con la reivindicación 8 donde establecer la relación entre cantidad de analito y corriente eléctrica producida por el sensor comprende asociar cantidades conocidas de analito con la curva característica de transferencia de los medios sensores.
10. Método de acuerdo con la reivindicación 9 donde determinar la cantidad del analito específico presente en la muestra comprende:
- conectar eléctricamente los medios sensores con un dispositivo de medida (90);
- medir, por el dispositivo de medida (90), la corriente eléctrica producida por los medios sensores; y
- determinar la cantidad de analito específico basado en la relación establecida entre diferentes cantidades del analito específico y las correspondientes corrientes eléctricas producidas por los medios sensores.
11. Método de acuerdo con la reivindicación 10 que además comprende establecer una comunicación inalámbrica (91) entre el dispositivo de medida (90) y un dispositivo electrónico de visualización (92); y representar en el dispositivo electrónico de visualización (92) la cantidad de analito especifico determinado en la muestra biológica.
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