La tecnología de biosensores basada en papel ha abierto una nueva era de creación de dispositivos sencillos y económicos de detección rápida de microorganismos. Un ejemplo de ello es el desarrollo de una herramienta para la detección rápida y específica de la bacteria Escherichia coli en el agua, basada en reacciones enzimáticas que tienen lugar directamente sobre un sustrato de papel.
Nuevo método para detectar la bacteria Escherichia coli en el agua rápida y económicamente
El control de la calidad microbiológica del agua de consumo requiere de análisis dirigidos a determinar la presencia de microorganismos patógenos, capaces de causar enfermedades en los consumidores.
Entre otros, la bacteria Escherichia coli es uno de los parámetros microbiológicos que nos ofrece información sobre la calidad del agua: de su presencia se puede inferir que otros patógenos más dificiles de identificar se encuentran también presentes en la misma. Encontrar E.coli en el agua de consumo es una señal de alerta, que indica que el proceso de desinfección no está funcionando correctamente o que existe un punto de contaminación después de que el agua haya sido tratada.
Para facilitar y agilizar el proceso de detección de E.coli en el agua, investigadores canadienses han desarrollado una nueva herramienta, con la que esperan que se pueda mejorar la seguridad del agua de consumo en los municipios.
El dispositivo está basado en el principio del papel tornasol, utilizado habitualmente en la química para determinar la acidez o alcalinidad de una sustancia. De forma similar, se ha diseñado un test con tiras de papel que reaccionan ante la presencia de la bacteria en muestras de agua, cambiando de color.
Estas tiras de papel, largas y estrechas, están hechas de papel secante de celulosa revestido con un atrayente químico (en el borde inferior), una barrera hidrofóbica de cera (en el borde superior) y reactivos químicos formulados a medida situados en la zona de reacción, inmediatamente por debajo de la barrera hidrofóbica.
Cuando el dispositivo se sumerge en el agua, las bacterias son atraidas hacia la tira de papel, debido a la presencia del atrayente químico D-glucosa en la zona de atracción, y posteriormente, bacterias y agua se transportan de forma uniforme, por acción capilar, a través de la red porosa del papel hasta la zona de reacción, y se detienen en la barrera de cera hidrofóbica.
Las bacterias de E.coli concentradas en la zona de reacción del papel entran en contacto con los reactivos químicos, formulados a medida para producir un color rojo rosáceo. El cambio de color en la tira de papel, cuando se sumerge en el agua, indica la presencia de contaminación por E.coli.
El rendimiento del dispositivo se ha comprobado con diferentes concentraciones de contaminación con E. coli, así como utilizando diferentes tiempos de inmersión y espera. Asimismo, también ha sido probado con diferentes bacterias interferentes y contaminantes químicos, observándose que los diferentes contaminantes interferentes no tienen ningún impacto en el resultado del test.
Su precio es aproximadamente de medio dólar y los resultados se obtienen en menos de tres horas. Por lo que esta nueva tecnología, que se espera que esté comercializada a mediados de 2018, puede convertirse en una solución potencial para cribar muestras de agua y detectar la contaminación de E. coli cuando sea necesario.
Además, el dispositivo puede adaptarse para la detección de otras bacterias patógenas e, incluso, ser utilizado no sólo en muestras de agua sino también en otros productos, como leche, vino o zumos en la industria alimentaria.
Fuente: Gunda NSK, Dasgupta S, Mitra SK (2017) DipTest: A litmus test for E. colidetection in water. PLoS ONE 12(9): e0183234. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183234
