Itene desarrolla biosensores y kits de análisis para la detección de bacterias patogénicas en agua y muestras alimentarias
El centro tecnológico Itene desarrolló biosensores y sistemas de muestreo automatizados para la detección de contaminación bacteriana, kits de análisis avanzado para la detección de resistencias a antibióticos, y un protocolo experimental para el análisis cualitativo de micro y nanoplásticos en aguas y otras matrices de interés agroalimentario. El objetivo era posibilitar la detección temprana de patógenos, así como la monitorización, el análisis y control efectivo de contaminantes emergentes, con el fin de garantizar la bioseguridad en la cadena alimentaria e higiene ambiental, así como permitir una toma de decisiones más rápida y basada en datos. La investigación de estas soluciones se llevó a cabo en el marco del proyecto Sentinel, financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (Ivace+i) a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder), y llevado a cabo entre junio de 2024 y 2025.
Para realizar la investigación se hizo uso de nuevas tecnologías para el análisis óptico de micro y nanoplásticos como la detección basada en espectroscopía Raman y su optimizado mediante herramientas de Inteligencia Artificial (IA). También métodos alternativos de screening para mejorar las evaluaciones de riesgo y el control sobre la contaminación emergente, o la automatización de equipos para la detección temprana y análisis in situ de microorganismos, según informan en una nota de prensa fuentes de Itene.
“En el proyecto Sentinel hemos trabajado en el desarrollo de métodos y equipos capaces de detectar tres tipos de contaminantes emergentes que representan un reto creciente tanto para la salud pública como para el medio ambiente”, explicó el responsable técnico del proyecto en Itene, Alejandro Hernández. “Nos hemos centrado en micro y nanoplásticos (MNPs), bacterias resistentes a los antibióticos (ARBs) y sus genes de resistencia (ARGs), debido a su presencia cada vez más frecuente en aguas regeneradas y su elevado potencial de transferencia a lo largo de la cadena alimentaria”.
Kit para la detección automatizada de bacterias patogénicas en muestras alimentarias (E. coli y Listeria monocytogenes).
El proyecto se estructuró en dos líneas de trabajo principales centradas en la búsqueda de soluciones tecnológicas versátiles para el control de amenazas en la industria alimentaria y en el ciclo integral del agua. Por un lado, sistemas automatizados de muestreo y detección; y por otro, métodos avanzados de detección de contaminantes emergentes.
Para el primero de ellos “se ha desarrollado una metodología de captación y filtración capaz de pre-concentrar bacterias hasta 30 veces en 45 minutos, así como de automatizar completamente el proceso, demostrando ser una herramienta fácilmente integrable con otros dispositivos de control y medida”, aseguró el investigador. Así, se desarrolló un equipo para la detección completamente automatizada de bacterias patogénicas tanto en agua como en muestras alimentarias (E. coli, Listeria monocytogenes y Salmonella spp), complementado de esta forma los sistemas de adecuación y preconcentración de muestra y dando una solución integrada. Los resultados, que pueden visualizarse en dispositivos electrónicos conectados permitiendo su sincronización con sistemas de alerta, reflejaron un LOD entre 10 y 600 UFC/g, dependiendo del patógeno. En este caso también se consiguió automatizar todo el proceso de ensayo, observando su potencial como herramienta viable para el control microbiológico en ambientes industriales.
En cuanto a la investigación de métodos avanzados para la detección de contaminantes emergentes, se desarrolló la ya mencionada tecnología de detección de bajo coste basada en espectroscopía Raman, que fue optimizada con algoritmos de análisis automatizado para identificar microplásticos a través de su huella óptica. Este sistema puede integrarse con soluciones de filtración y preconcentración de microplásticos, lo que permite su funcionamiento de forma autónoma. Además, se diseñó y perfeccionó una metodología de análisis rápida y accesible, basada en biosensores electroquímicos, para la detección de genes de resistencia a antibióticos en aguas. Este biosensor se caracteriza por su versatilidad, ya que permite la detección simultánea de múltiples genes de resistencia, y puede combinarse con otros sistemas para monitorizar parámetros críticos de forma integrada. Además, en el marco del proyecto Sentinel, se trabajó en la creación de kits de análisis avanzado para la detección de genes de resistencia que permiten un ensayo rápido a través de un genosensor electroquímico basado en electrodos serigrafiados de oro con funcionalidad específica.
