microbiología agua

Diseñan un biosensor microbiano de papel que evalua la toxicidad del agua

EFEFUTURO.- Investigadores del grupo de Microbiología Ambiental del Departamento de Genética y Microbiología de la UAB han desarrollado un biosensor basado en papel impregnado de bacterias para detectar la toxicidad del agua.

<p>Matrices de papel bacterianas incoculadas con el colorante y muestras de diferente toxicidad. EFE/UAB</p>

Matrices de papel bacterianas incoculadas con el colorante y muestras de diferente toxicidad. EFE/UAB

Se trata de una herramienta biológica innovadora, sencilla y de bajo coste que permite detectar múltiples contaminantes y puede ser fácilmente utilizable en contextos de restricción económica o en países en desarrollo.

El trabajo, que ha publicado la revista ‘Analytica Chimica Acta’, especifica que la detección de contaminantes tóxicos es un elemento esencial en el análisis y control de la calidad del agua, necesario en un mundo cada vez más urbanizado e industrializado.

Las técnicas de análisis químicas son útiles para determinar sustancias concretas, pero tienen limitaciones a la hora de analizar muestras complejas que pueden contener múltiples contaminantes.

Por eso se usan biosensores, que miden el efecto que ejerce una muestra sobre un elemento biológico -como enzimas o proteínas- o un parámetro vital de un organismo indicador.

La innovación que aporta nuestro sensor radica en el hecho de utilizar matrices de papel absorbente con bacterias incorporados para hacer una medida colorimétrica de toxicidad”, ha explicado el investigador de la UAB Ferran Pujol, que ha realizado el trabajo como parte de su tesis doctoral.

Para hacer las matrices, los investigadores han utilizado la ‘Escherichia coli’ (E.coli) como bacteria modelo.

Una técnica sencilla y rápida

La técnica de detección propuesta y validada por los investigadores es sencilla y rápida, según Pujol, ya que es similar a la utilizada con las tiras de papel para medir el pH del agua.

Las muestras a analizar se añaden a las matrices junto con un colorante, el ferricianuro, que cambia de color amarillo a incoloro cuando se transforma en ferrocianuro al ser respirado por los microorganismos.

El papel cambia de color en función de la intensidad del metabolismo celular de las bacterias de manera inversamente proporcional a la toxicidad de la muestra: cuanto más cambio de color se produce menor es la contaminación detectada.

Este cambio puede ser medido mediante técnicas ópticas, de análisis de imagen o a simple vista.

 biosensor

Los investigadores de la UAB que han desarrollado la nueva herramienta biológica basada en papel. De izquierda a derecha: Xavier Muñoz Berbel, Núria Vigués, Ferran Pujol y Jordi Mas. EFE/UAB

Un biosensor capaz de detectar cualquier contaminante

El bioensayo, para el que los investigadores han solicitado la patente, detecta cualquier contaminante que sea tóxico para los microorganismos en el tiempo de ensayo -después de unos 15-30 minutos de contacto con las células-, como metales pesados e hidrocarburos como el petróleo o el benceno.

Además, según Pujol, la técnica es aplicable tanto en aguas naturales como en residuales urbanas e industriales.

El investigador ha destacado que el hecho de usar un material como el papel y de no requerir instrumentación compleja convierte este biosensor en una técnica sencilla y de bajo coste económico, lo que lo hace un buen candidato para la detección de toxicidad en contextos de restricción económica o en países en desarrollo.

En el desarrollo de este bioensayo han colaborado también investigadores del Centro de Investigación e Innovación en Toxicología de la UPC y el Centro Nacional de Microelectrónica (IMB-CNM, CSIC). EFE

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Publicado en: Ciencia

Se trata de una herramienta biológica innovadora, sencilla y de bajo coste que permite detectar múltiples contaminantes y puede ser fácilmente utilizable en contextos de restricción económica o en países en desarrollo.

El trabajo, que ha publicado la revista ‘Analytica Chimica Acta’, especifica que la detección de contaminantes tóxicos es un elemento esencial en el análisis y control de la calidad del agua, necesario en un mundo cada vez más urbanizado e industrializado.

Las técnicas de análisis químicas son útiles para determinar sustancias concretas, pero tienen limitaciones a la hora de analizar muestras complejas que pueden contener múltiples contaminantes.

Por eso se usan biosensores, que miden el efecto que ejerce una muestra sobre un elemento biológico -como enzimas o proteínas- o un parámetro vital de un organismo indicador.

La innovación que aporta nuestro sensor radica en el hecho de utilizar matrices de papel absorbente con bacterias incorporados para hacer una medida colorimétrica de toxicidad”, ha explicado el investigador de la UAB Ferran Pujol, que ha realizado el trabajo como parte de su tesis doctoral.

Para hacer las matrices, los investigadores han utilizado la ‘Escherichia coli’ (E.coli) como bacteria modelo.

Una técnica sencilla y rápida

La técnica de detección propuesta y validada por los investigadores es sencilla y rápida, según Pujol, ya que es similar a la utilizada con las tiras de papel para medir el pH del agua.

Las muestras a analizar se añaden a las matrices junto con un colorante, el ferricianuro, que cambia de color amarillo a incoloro cuando se transforma en ferrocianuro al ser respirado por los microorganismos.

El papel cambia de color en función de la intensidad del metabolismo celular de las bacterias de manera inversamente proporcional a la toxicidad de la muestra: cuanto más cambio de color se produce menor es la contaminación detectada.

Este cambio puede ser medido mediante técnicas ópticas, de análisis de imagen o a simple vista.

 biosensor

Los investigadores de la UAB que han desarrollado la nueva herramienta biológica basada en papel. De izquierda a derecha: Xavier Muñoz Berbel, Núria Vigués, Ferran Pujol y Jordi Mas. EFE/UAB

Un biosensor capaz de detectar cualquier contaminante

El bioensayo, para el que los investigadores han solicitado la patente, detecta cualquier contaminante que sea tóxico para los microorganismos en el tiempo de ensayo -después de unos 15-30 minutos de contacto con las células-, como metales pesados e hidrocarburos como el petróleo o el benceno.

Además, según Pujol, la técnica es aplicable tanto en aguas naturales como en residuales urbanas e industriales.

El investigador ha destacado que el hecho de usar un material como el papel y de no requerir instrumentación compleja convierte este biosensor en una técnica sencilla y de bajo coste económico, lo que lo hace un buen candidato para la detección de toxicidad en contextos de restricción económica o en países en desarrollo.

En el desarrollo de este bioensayo han colaborado también investigadores del Centro de Investigación e Innovación en Toxicología de la UPC y el Centro Nacional de Microelectrónica (IMB-CNM, CSIC). EFE

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