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Nuevo sensor podría ayudar a combatir las infecciones bacterianas mortales

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Un equipo de científicos ha construido un nuevo sensor que puede detectar la bacteria potencialmente mortal, la E.coli, en 15-20 minutos, mucho más rápido que las pruebas de laboratorio tradicionales. La E. coli puede ser transmitida a través de alimentos y agua contaminados, lo que plantea riesgos específicos para los niños y los ancianos. A finales de la primavera de 2011, un brote grave de la bacteria E. coli enfermó a miles de personas en Alemania y mató a más de 50.

Un equipo de investigadores del Centro de Investigación Fotónica de la Universidad de Quebec en Outaouais, Canadá, bajo la dirección del profesor Wojtek J. Bock y colaboradores del Instituto Indio de Tecnología de Kanpur, ha construido un nuevo sensor que puede, de forma rápida y rentable, detectar la E. coli en un amplio rango de temperaturas. Los investigadores describen el sensor en un artículo definido en la revista Optics Letters, de la Optical Society.

Empleando tecnologías disponibles en la actualidad, que se basan principalmente en la amplificación de la muestra, se tarda entre varias horas y días en detectar la presencia de bacterias. Es preferible, por tanto, una alternativa de detección rápida y precisa a la tecnología existente“, dijo Saurabh Mani Tripathi , un físico del Instituto indio de Tecnología de Kanpur, Uttar Pradesh, India. Una prueba más rápida para detectar la bacteria podría conducir a un tratamiento más rápido de los pacientes, así como permitir una vigilancia ambiental más fácil y barata, dijo.

El nuevo sensor utiliza bacteriófagos – virus que pueden aferrarse y matar a las bacterias de forma natural. Los virus se unen a la superficie de una fibra óptica y se agarran a bacterias E. coli de una muestra y se mantienen sujetos. Cuando un haz de luz incide sobre la superficie, la presencia de la E.coli cambia la longitud de onda en una muestra indicadora de contaminación bacteriana.

Uno de los retos de utilizar fibras ópticas para la detección de bacterias es que los cambios de temperatura pueden alterar las propiedades ópticas de los materiales. Los sensores están, por tanto, a menudo diseñados para trabajar a una temperatura particular y dar lecturas inexactas si la muestra se vuelve mucho más caliente o fría.

Tripathi y sus colegas han superado este desafío mediante la adición de un componente óptico adicional que, como consecuencia, anula los cambios inducidos por la temperatura. La insensibilidad a la temperatura hace que el sensor sea más práctico para aplicaciones en exteriores, como la supervisión in situ de depósitos de agua, dijo Tripathi. También señaló que los laboratorios de la industria alimentaria y de patología son otros posibles usuarios de los nuevos sensores. El sensor puede ser modificado para detectar otras cepas de bacterias cambiando el bacteriófago.

El grupo de investigación está actualmente colaborando con Security and Protection International, Inc., una empresa canadiense, para explorar la comercialización de su dispositivo. Bock dijo que los costes son difíciles de estimar en esta etapa de la investigación, pero que el equipo espera poder suministrar unidades portátiles por unos pocos miles de dólares.

La infección bacteriana patógena es una de las mayores causas de muerte, y un tiempo rápido de respuesta es muy necesario para la detección oportuna y la posterior curación de la infección bacteriana“, dijo Tripathi. “Estoy muy contento por el tiempo tan corto que necesita nuestro sensor para detectar con precisión la presencia de la bacteria E. coli en el agua recogida de los entornos expuestos a diferentes temperaturas“.
..Susana Calvo