07/02/2013 - Dispositivos para detectar patógenos en los alimentos desde la cadena de producción

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CIC microGUNE desarrolla el proyecto PREDETEC, que tiene como objetivo producir sensores capaces de localizar agentes infecciosos en los alimentos gracias a la utilización de nuevas estrategias de detección ultrasensibles.

Los alimentos que ingerimos son una de las vías mediante las cuales los agentes capaces de producir enfermedades se introducen en nuestro organismo. Bastan unos pocos ejemplos para comprender la repercusión de este tipo de patógenos: la Salmonella es el agente infeccioso con mayor incidencia en la UE, con más de 40 casos por cada 100.000 habitantes, el Campylobacter es la primera causa de diarrea en los países desarrollados y la Escherichia coli fue la causante del brote epidémico que dejó 32 fallecidos en Alemania el año pasado y que desató la llamada ‘crisis del pepino’.

A pesar del mayor control, los riesgos asociados a los patógenos alimentarios van en aumento, por lo que es de una importancia vital certificar que la comida que se produce no contiene elementos infecciosos. Precisamente con la intención de encontrar una respuesta a este desafío, el centro de investigación cooperativa vasco CIC microGUNE está desarrollando en el marco del proyecto PREDETEC nuevas herramientas de diagnóstico rápido destinadas a descubrir los posibles patógenos presentes en los alimentos.

El objetivo del proyecto es integrar en un solo dispositivo toda la tecnología necesaria para analizar la muestra y detectar los posibles patógenosin situ y de una manera rápida y sencilla. Los primeros resultados obtenidos han optimizado las investigaciones realizadas en el marco de otros proyectos financiados por el Gobierno Vasco con 1,5 millones de euros. “Buscamos conseguir una tecnología de bajo coste realizada en materiales desechables y susceptible de ser aplicada en cadenas de producción, por ejemplo, sin necesidad de transportar las muestras a un laboratorio”, explica Sergio Arana, uno de los investigadores que lideran el proyecto.

Prototipo en 2013

El proyecto está ahora mismo en la fase de búsqueda de financiación para afrontar la fase de desarrollo del prototipo. Está previsto que el prototipo esté terminado a finales de 2013, para poder así testarlo a lo largo de 2014. De acuerdo con la planificación que maneja el centro, la fase de industrialización se pondría en marcha a lo largo del año 2015.

Las herramientas que se están diseñando en el proyecto PREDETEC están basadas en nuevas estrategias de detección ultrasensibles que tienen su origen en tecnologías punteras de diagnóstico. Concretamente, las técnicas que se están explorando en CIC microGUNE se basan, por un lado, en la técnica de detección electroquímica integrada en un Lab-On-a-Chip (laboratorio en un chip).

Por otro lado, y de manera complementaria, se está avanzando en la utilización de la resonancia de plasmones localizados superficiales, una técnica óptica basada en el estudio de la transmisión de la luz a través de pequeños agujeros en la escala de unos pocos cientos de nanómetros. Este novedoso procedimiento es capaz de descubrir en la muestra cantidades muy pequeñas del elemento a detectar.

La combinación de las técnicas más avanzadas en biosensorización, junto con las estructuras microfluídicas para realizar la gestión de las muestras, darán como resultado un dispositivo capaz tanto de detectar el patógeno como de tiparlo. Es decir: no solamente descubrirá que en la muestra analizada hay Campylobacter, sino que además especificará de qué tipo es la cepa (Campylobacter jejuni, por ejemplo).

De entre los diversos patógenos habitualmente presentes en el sector de la alimentación, en CIC microGUNE se ha seleccionado como objetivo precisamente la cepa Campylobacter jejuni para realizar los ensayos de laboratorio. Sin embargo, se prevé adaptar los dispositivos para que localicen también otras cepas patógenas como la Salmonella o la Escherichia coli.

Además, dado que el dispositivo diseñado en CIC microGUNE es una plataforma abierta, implementando las adaptaciones correspondientes podría servir también para detectar virus. Esto le otorgaría gran utilidad en las explotaciones ganaderas, ya que ofrecería la posibilidad de analizar los fluidos de los animales de manera inmediata.

Beneficios del dispositivo

Lograr una mayor eficiencia en el control de la salubridad de los alimentos se hace cada vez más necesario porque, pese a los controles en la producción y en la distribución de alimentos, hay varios factores que están provocando que aumente el riesgo potencial de propagación de los patógenos alimentarios.

Entre ellos, hay que citar los métodos de producción intensiva de alimentos, el crecimiento continuo del número de productos agropecuarios que mueve el comercio mundial y el aumento de las distancias de transporte y de tiempo de almacenamiento de los mismos, en combinación con el aumento de la movilidad humana.

Cabe destacar que la utilización de este sistema, aún en proceso de desarrollo, tendría un claro impacto social en la mejora de la seguridad alimentaria, dado que facilitaría sobremanera la localización de los focos de contaminación. Este avance también contribuiría a reducir los gastos sanitarios derivados de las intoxicaciones alimentarias gracias a que permitiría en gran medida la prevención de dichas intoxicaciones.

Gracias a la mencionada capacidad del dispositivo para tipar el patógeno, se evitará la generación de resistencia a los antibióticos en los agentes infecciosos. “Al permitir que se descubra en un plazo de tiempo muy corto y con precisión el tipo de agente que ha infectado a los animales de una explotación ganadera, por ejemplo, se les podrá suministrar a estos el antibiótico específico indicado para combatir esa infección, y no otro”, aclara Jesús Ruano, otro de los investigadores al frente del proyecto.

La puesta en marcha de PREDETEC supone dar un paso más en el desarrollo de dispositivos de diagnóstico rápido, un ámbito en el que CIC microGUNE ha trabajado en los últimos años y en el que cuenta con una reputación y un liderazgo probados en proyectos europeos de gran dimensión como Optolabcard, Portfastflu o Labonfoil.

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