Construcción del biosensor para detectar arsénico en agua por aplicación tecnológica de la PUCE-SI

El arsénico es un semimetal que tiene la capacidad de formar diversos compuestos orgánicos e inorgánicos, siendo muy tóxico su forma inorgánica. En la actualidad existen diversos métodos para la cuantificación de arsénico (As) en agua: Espectroscopia de Absorción Atómica, Kits comerciales, entre otros; los cuales poseen un alto poder de resolución, sensibilidad y reproducibilidad, sin embargo su operación puede ser costosa y de difícil operación. Los biosensores bacterianos surgen como alternativa económicamente más accesible, con mediciones potencialmente más rápida. El presente estudio tuvo como objetivo la elaboración de un biosensor bacteriano para la detección de Arsénico utilizando la bacteria Escherichia coli modificada. Esta cepa transformada tiene insertado el plásmido pTOP Blunt V2, el cual confiere resistencia a la ampicilina, para la realización del plásmido fueron sintetizados los genes: lux y ars. Se utilizó la técnica de Electroporación para la trasformación y recombinación de células, las cuales fueron sometidas a impulsos eléctricos controlados, posterior a ello, se cultivó en agar LB y se sometió a pruebas de tolerancia de As a concentraciones de 0; 0,01; 0,02; 0,04 y 0,08ppm como única fuente de energía. Se determinó la absorbancia de As por metodología de Espectrofotómetro de microplacas EPOCH y Espectroscopia de Absorción Atómica, dando como resultado la ecuación: y = 0,0005x + 0,1526 de la curva con un R² = 0,9975 con diferentes absorbancias y concentraciones. Finalmente, Se pudo tener un biosensor competente para medir concentraciones de As de 0,01 a 0,08ppm con un error promedio de 2,8% con respecto a medición de Espectroscopia de Absorción Atómica.

Arsenic is a semantic element that has the ability to form organic and inorganic compounds, its inorganic form being very toxic. At present there are methods for the quantification of arsenic (As) in water: Atomic Absorption Spectroscopy, commercial Kits, among others; those that have a high power of resolution, sensitivity and reproducibility, however, their operation can be expensive and difficult to operate. Bacterial biosensors emerge as an economically more accessible alternative, potentially potentially faster. The objective of this study was the development of a bacterial biosensor for the detection of arsenic using the modified Escherichia coli bacterium. This transformed strain has the plasmid pTOP Blunt V2 inserted, which confers resistance to ampicillin, for the realization of the plasmid the genes were synthesized: lux and ars. The Electroporation technique was used for the transformation and recombination of cells, which were subjected to controlled electrical impulses, afterwards, it was cultivated on LB agar and subjected to tolerance tests of A at concentrations of 0; 0.01; 0.02; 0.04 and 0.08ppm as the sole source of energy. The absorbance of As was determined by Method of EPOCH Microplate Spectrophotometer and Atomic Absorption Spectroscopy, resulting in the equation: y = 0.0005x + 0.1526 of the curve with R² = 0.9975 with different absorbances and concentrations. Finally, it was possible to have a competent biosensor to measure the As levels from 0.01 to 0.08ppm with an average error of 2.8% with respect to the Atomic Absorption Spectrophotometry measurement.

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