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Nuevo sensor fotónico para detectar rápidamente bacterias y pesticidas en frutas y verduras

Nuevo sensor fotónico para detectar rápidamente bacterias y pesticidas en frutas y verduras
Crédito: Nueva África, Shutterstock

Los investigadores apoyados por el proyecto GRACED, financiado con fondos europeos, están desarrollando un sensor novedoso que podría mejorar drásticamente el seguimiento de la seguridad alimentaria en Europa. 


por CORDIS


El sensor fotónico ultrasensible podrá detectar de forma fiable rastros microscópicos de sustancias químicas nocivas y bacterias en frutas y verduras en cuestión de minutos.

El control de estos alimentos suele ser costoso y lento. Cuando se analizan lotes aleatorios y las muestras se envían a los laboratorios para su análisis, puede llevar de dos a tres días obtener un resultado. Dado que las frutas y verduras se pueden degradar rápidamente y las inspecciones son costosas, los productores a menudo recurren a menos controles de seguridad. Estas limitaciones de tiempo y costos también descartan las pruebas en supermercados y restaurantes, donde las inspecciones de alimentos podrían desempeñar un papel fundamental en la protección de la salud del consumidor.

La importancia de un mejor control de la seguridad alimentaria se destaca por los 385 millones de personas que se estima que en todo el mundo sufren intoxicaciones no intencionales cada año, de las cuales 11.000 mueren. Se sabe que los residuos de plaguicidas ingeridos a través de los alimentos o el agua afectan los sistemas inmunológico, endocrino y nervioso del cuerpo, y están implicados en una amplia gama de afecciones médicas, como defectos de nacimiento y cáncer. «Con miles de muertes en todo el mundo, necesitamos urgentemente un nuevo dispositivo de monitoreo rápido que sea preciso, altamente sensible y barato de producir», dice el director de I + D, Alessandro Giusti, del coordinador del proyecto GRACED, el Centro de Investigación e Innovación de Chipre (CyRIC) en un comunicado de prensa publicado en EURACTIV PR.

Detectar contaminantes hasta 100 veces más rápido

El dispositivo de monitoreo altamente sensible que se está desarrollando utiliza luz láser para detectar pesticidas y bacterias sin necesidad de químicos o colorantes como marcadores. Llamado sensor de multiplexación bimodal plasmo-fotónico, el dispositivo puede detectar los rastros más débiles de pesticidas o bacterias de 50 a 100 veces más rápido que las tecnologías actuales. Además, los receptores en la superficie del sensor se ajustan a una bacteria o producto químico específico, por lo que el sensor solo captura los analitos de interés, produciendo una señal única cuando está presente una sustancia dañina.

Pero, ¿cómo funciona esto exactamente? La luz que viaja en el sensor crea un campo evanescente completamente expuesto sobre la superficie del sensor. Cuando una muestra pasa a través del sensor, hay cambios en la velocidad de la luz láser, lo que altera el patrón de interferencia en la salida. Esto hace posible que los receptores de la superficie del sensor identifiquen la sustancia química o las bacterias dañinas, proporcionando un diagnóstico instantáneo. «Todo se hace en un solo chip; estamos trabajando para detectar siete analitos diferentes simultáneamente en menos de 30 minutos (incluido el tiempo de preparación de la muestra)», dice Giusti.

Según el Director de CyRIC, la tecnología se puede utilizar para determinar la contaminación en cualquier cosa, desde el agua utilizada en las plantas hasta las frutas y verduras mismas. “Las granjas verticales o urbanas son… un poco como un laboratorio donde todo se realiza en salas controladas. Controlar la calidad del agua es muy importante para el éxito de este tipo de granjas, y si este proceso está automatizado, es aún mejor.

«Algunas granjas urbanas están usando ‘aguas grises’, agua de sumidero utilizada para riego, donde es posible el riesgo de contaminación. Por lo tanto, una solución como la nuestra será altamente complementaria a la producción de alimentos futurista».

La tecnología GRACED (plataformas de sensores de multiplexación bimodal plasmo-fotónica ultracompacta y de bajo costo como parte de una solución integral para el control de la calidad de los alimentos ) se probará en diferentes sistemas de producción y distribución en Francia, Italia y Hungría.



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