Biosensors for the Detection of Bacterial and Viral Clinical Pathogens

Abstract

Biosensors are measurement devices that can sense several biomolecules, and are widely used for the detection of relevant clinical pathogens such as bacteria and viruses, showing outstanding results. Because of the latent existing risk of facing another pandemic like the one we are living through due to COVID-19, researchers are constantly looking forward to developing new technologies for diagnosis and treatment of infections caused by different bacteria and viruses. Regarding that, nanotechnology has improved biosensors’ design and performance through the development of materials and nanoparticles that enhance their affinity, selectivity, and efficacy in detecting these pathogens, such as employing nanoparticles, graphene quantum dots, and electrospun nanofibers. Therefore, this work aims to present a comprehensive review that exposes how biosensors work in terms of bacterial and viral detection, and the nanotechnological features that are contributing to achieving a faster yet still efficient COVID-19 diagnosis at the point-of-care.

Los biosensores son dispositivos de medición que pueden detectar varias biomoléculas y se utilizan ampliamente para la detección de patógenos clínicos relevantes como bacterias y virus, mostrando resultados sobresalientes. Debido al riesgo latente existente de enfrentar otra pandemia como la que estamos viviendo debido al COVID-19, los investigadores están constantemente ansiosos por desarrollar nuevas tecnologías para el diagnóstico y tratamiento de infecciones causadas por diferentes bacterias y virus. En ese sentido, la nanotecnología ha mejorado el diseño y el rendimiento de los biosensores mediante el desarrollo de materiales y nanopartículas que mejoran su afinidad, selectividad y eficacia en la detección de estos patógenos, como el empleo de nanopartículas, puntos cuánticos de grafeno y nanofibras electrohiladas. Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo presentar una revisión integral que exponga cómo funcionan los biosensores en términos de detección bacteriana y viral, y las características nanotecnológicas que están contribuyendo a lograr un diagnóstico de COVID-19 más rápido pero aún eficiente en el punto de atención.