En la actualidad, los patógenos dañinos en los alimentos sólo son descubiertos, en su mayoría, cuando las personas se enferman. La detección primaria – preferiblemente antes de la comida llegue a los consumidores – podría prevenir muchos casos de enfermedades transmitidas por alimentos y ahorrar el costo y el esfuerzo implicados en ellas. Ahora, un equipo trabaja hacia la solución de este problema, desarrollando un biosensor portátil basado en «nanoflores» que detecta las bacterias dañinas.
La nueva tecnología es el trabajo de los investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU) en Pullman, que describen cómo la han desarrollarodo y la han probado, en un artículo publicado en la revista Small.
Incluso pequeñas cantidades de bacterias dañinas y otros microbios pueden dar lugar a riesgos graves para la salud, pero la tecnología de sensores disponibles es incapaz de detectarlas fácil y rápidamente en pequeñas cantidades.
El desafío clave en la solución de este problema es encontrar una manera de detectar las señales químicas débiles, que los microbios nocivos emiten a nivel molecular.
Si se pueden detectar estas señales de patógenos, entonces es una cuestión de amplificarlas, de modo que un equipo más convencional pueda traducirlas en mensajes de alerta.
En su artículo, el autor principal – Yuehe Lin, profesor en la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la WSU, y sus colegas, describen cómo desarrollaron un biosensor «nanoflower» que es capaz de detectar y amplificar las señales de Escherichia coli O157:H7, un patógeno en alimentos que causa diarrea severa y daño renal en las personas.
El biosensor utiliza una nanopartícula, como una flor hecha de componentes orgánicos e inorgánicos. Su característica clave es la capacidad de mantener una gran cantidad de actividad enzimática para la detección de antígenos en una muestra.
Un antígeno es cualquier parte de un microbio que provoca una reacción en el cuerpo.
Tan simple como una prueba de embarazo o medidor de glucosa
Más pequeño que una partícula de polvo, el biosensor nanoflower comprende un grupo de moléculas dispuestas como los pétalos de una flor – de ahí su nombre: nanoflower -. La disposición proporciona una gran superficie para la inmovilización de las enzimas altamente activas que son necesarias para detectar la bacteria en niveles bajos.
El equipo demostró que el biosensor nanoflower ha reconocido, señalizado y amplificado la E. coli O157:H7, para que pudiera ser recogida fácilmente con un simple medidor portátil de pH, o una tira de papel indicador de pH.
Los investigadores han presentado una patente para la tecnología y están desarrollando versiones que pueden detectar otros patógenos alimentarios tales como la Salmonella.
De acuerdo con los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), alrededor de 1 de cada 6 estadounidenses – aproximadamente 48 millones de personas – se enferman, 128.000 son hospitalizados y 3.000 mueren de enfermedades transmitidas por los alimentos cada año.
Hay 31 patógenos transmitidos por alimentos conocidos, ocho de los cuales dan cuenta de la gran mayoría de las enfermedades, hospitalizaciones y muertes.
Así como E. coli y Salmonella, estos incluyen norovirus, Clostridium perfringens, Campylobacter spp., Staphylococcus aureus, Toxoplasma gondii, y Listeria monocytogenes.
«Queremos aprovechar estas nanoflores y crear un dispositivo fácil de usar, portátil que cualquiera puede usar en cualquier lugar. Va a ser tan simple como usar una tira de prueba de embarazo o un medidor de glucosa.»
Nanoflower:
