La ingeniera biomédica Melanys Benítez Pérez (La Habana, Cuba, 1993) ha desarrollado un nuevo sensor que permite detectar tanto biomarcadores, es decir, moléculas presentes en el cuerpo humano que indican enfermedades o alteraciones en el organismo, como sustancias de interés para el control de alimentos. Según su autora, se trata de una herramienta económica, precisa y más fácil de fabricar, que podría aplicarse en campos como la medicina, la biotecnología o la industria alimentaria. Este dispositivo ha sido diseñado en el marco de su tesis doctoral, defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA).
Con este biosensor, se pueden detectar “biomarcadores relevantes para la salud”, en palabras de la investigadora. Por ejemplo, anti-IgG, usados en pruebas inmunológicas; anti-gliadina, marcador relacionado con la enfermedad celíaca; VEGF, una proteína asociada al desarrollo de tumores y enfermedades cardiovasculares; e IL-6, vinculada a procesos inflamatorios y enfermedades neurodegenerativas. “Además, se ha logrado detectar gliadina, una de las principales proteínas del gluten, lo que abre aplicaciones en el control de seguridad alimentaria”, añade Melanys Benítez.
Melanys Benítez Pérez, nueva doctora por la UPNA.
El nuevo biosensor funciona con luz. En concreto, utiliza un fenómeno óptico conocido como resonancia de modo de pérdida (LMR, por sus siglas en inglés). Este efecto permite detectar alteraciones en una muestra líquida (como sangre, saliva o una porción de un alimento) al observar cómo varía el comportamiento de la luz al atravesarla. Así se obtiene información sobre lo que ocurre a nivel microscópico.
Hasta ahora, los biosensores que empleaban esta tecnología se fabricaban sobre fibras ópticas cilíndricas, unos filamentos delgados por donde circula la luz. Sin embargo, estas estructuras son frágiles y difíciles de manipular e integrar en otros sistemas. Como novedad, el sensor desarrollado en la UPNA por Melanys Benítez se ha diseñado y probado sobre una superficie plana, lo que “simplifica su fabricación y reduce costes, sin perder eficacia”, según su autora.
El dispositivo también incorpora una plataforma microfluídica, que utiliza diminutos canales para hacer circular pequeñas cantidades de líquido. Esta tecnología permite analizar con precisión una mínima cantidad de muestra, como una gota de sangre o un extracto de un alimento.
Para mejorar la sensibilidad del sensor, la investigadora ha incorporado nanopartículas de oro, que intensifican la interacción de la luz con la muestra y permiten detectar concentraciones muy bajas de las sustancias buscadas. Gracias a esta innovación, el sensor alcanza niveles de detección muy superiores a los habituales en este tipo de dispositivos.
“Los resultados obtenidos demuestran la versatilidad y la efectividad de esta nueva plataforma, lo que abre la puerta a su aplicación en campos como la medicina, la biotecnología y la industria alimentaria”, resume la autora de la tesis doctoral, que ha sido dirigida por dos investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la UPNA: el catedrático Ignacio R. Matías Maestro y el profesor titular Abián Bentor Socorro Leránoz.
Melanys Benítez cursó el grado en Ingeniería Biomédica en la Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría (2011-2016). Posteriormente, se trasladó a la UPNA donde, primero, realizó el Máster Universitario en Ingeniería Biomédica (2019-2021), con especialización en Procesado y Comunicación de Señales e Imágenes Médicas, y, posteriormente, el programa de doctorado en Tecnología de las Comunicaciones, Bioingeniería y Energías Renovables (TECOMBER).
Melanys Benítez inició su carrera investigadora en Cuba, donde, entre 2016 y 2019, trabajó en el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología de La Habana, dentro del grupo de Imagen Médica. Allí se especializó en la adquisición y el procesamiento de datos e imágenes médicas para evaluar el efecto de tratamientos farmacológicos.
Ya en la UPNA, logró en 2021 un contrato predoctoral dentro del grupo de investigación Sensors, dirigido por el ya citado Ignacio R. Matías. Como resultado de su tesis doctoral, Melanys Benítez ha publicado artículos científicos y presentado los resultados de la investigación en congresos nacionales e internacionales. Además, realizó una estancia de investigación en Wageningen University & Research (Países Bajos).
