Un equipo de investigación de la Universidad de Waterloo ha desarrollado un dispositivo de detección portátil capaz de identificar rápidamente la contaminación por Escherichia coli en el agua. El dispositivo utiliza tecnología de detección por microondas, con un costo de aproximadamente 70 dólares por prueba, lo que puede mejorar significativamente la eficiencia del monitoreo de la calidad del agua. Este trabajo de investigación ha sido publicado en la revista Biosensors and Bioelectronics.
Los componentes principales del dispositivo de detección incluyen un sensor del tamaño de una moneda recubierto de oro y una placa de circuito del tamaño de un teléfono inteligente, que incorpora un analizador de redes vectoriales. La superficie del sensor está recubierta con anticuerpos específicos; cuando entra en contacto con una muestra de agua que contiene E. coli, la unión de los anticuerpos a las bacterias provoca un cambio en la frecuencia de resonancia de las microondas. El sistema determina la concentración bacteriana en tiempo real analizando el grado de desplazamiento de la frecuencia.
La profesora Carolyn Ren, investigadora principal del proyecto del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la Universidad de Waterloo, declaró: "Los experimentos confirman que este dispositivo combina especificidad y sensibilidad, pudiendo distinguir con precisión E. coli de otras especies bacterianas. Creemos que esta tecnología puede tener un impacto positivo en la salud pública." Las pruebas convencionales actuales requieren enviar las muestras a un laboratorio central, un proceso que tarda varios días, mientras que el nuevo dispositivo permite realizar pruebas instantáneas in situ.
Esta tecnología se desarrolló inicialmente para la detección del virus SARS-CoV-2 durante la pandemia global, y posteriormente se adaptó para aplicaciones de monitoreo de la calidad del agua. En pruebas con muestras de agua de tanques de almacenamiento, el dispositivo solo necesitó unas pocas gotas de muestra para completar el análisis. Los investigadores indican que la tecnología tiene potencial de ampliación y podría adaptarse a los requisitos de pruebas con muestras más grandes según los estándares internacionales.
Este dispositivo de detección portátil es especialmente adecuado para el cribado rutinario de la calidad del agua en plantas de tratamiento de agua y entornos domésticos. En regiones con recursos de laboratorio limitados, esta tecnología puede compensar eficazmente las deficiencias de los métodos de detección tradicionales. Una investigación en la región del África subsahariana mostró que el 71% de las muestras de agua para uso doméstico presentaban problemas de contaminación bacteriana.
La profesora Ren añadió: "Los estándares regulatorios para los recursos hídricos son estrictos, y la adopción de nuevas tecnologías requiere un proceso. Esperamos que esta investigación impulse la colaboración entre instituciones de investigación y el sector privado para promover la difusión de la tecnología." El equipo de investigación está trabajando para mejorar aún más la precisión de detección del dispositivo y ampliar su rango de aplicaciones en el campo del monitoreo ambiental.
