Sensor óptico ayuda a combatir infecciones bacterianas

Por el equipo editorial de HospiMedica en español
Actualizado el 03 Oct 2016

Un nuevo sensor puede detectar la bacteria, potencialmente mortal E. coli en tan sólo 15-20 minutos, mucho más rápido que las pruebas de laboratorio tradicionales.

Imagen: Microfotografías electrónicas de barrido (SEM) que muestra la unión bacteriana en la superficie del sensor a diferentes concentraciones bacterianas (Fotografía cortesía del IITK).

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Quebec (UQO; Outaouais, Canadá) y el Instituto Indio de Tecnología de Kanpur (IITK; India), el sensor se basa en bacteriófagos unidos a la superficie de una fibra óptica de silicato de germanio, a través de una rejilla de fibras de largo periodo (LPFG). La punta del sensor se coloca en la muestra de tejido, donde los bacteriófagos se adhieren a las bacterias que se encuentran presentes. Cuando un haz de luz incide sobre la superficie, la presencia de E. coli desplaza la longitud de onda, un signo indicador de contaminación. La longitud total del sensor es de unos 3,6 cm, por lo que es adecuada para aplicaciones de bio-detección.

El sensor utiliza un método nuevo y rentable para compensar los cambios de fase inducidos por la temperatura de las LPFGs por la excitación selectiva de los modos de revestimiento de características de dispersión opuestas. El sensor resultante es extremadamente sensible a los cambios en los índices de refracción del entorno, con una sensibilidad de 1.929 nm/RIU, sobre el intervalo del índice de refracción ambiente (ARI) y es capaz de detectar una variación del índice de ~ 5×10-6 RIU en el ARI con una sensibilidad insignificante a la temperatura durante cuando se aplica una variación de temperatura de 40°C. El estudio fue publicado en la edición de septiembre 15 de, 2016, de la revista Optics Letters.

“La infección bacteriana patógena es una de las mayores causas de muerte, y un tiempo de respuesta rápido es muy necesario para la detección oportuna y la posterior curación de la infección bacteriana”, dijo el coautor del estudio, el físico, Saurabh Mani Tripathi, PhD, del IITK. “Estoy muy contento por el muy bajo tiempo [que nuestro sensor requiere] para detectar con exactitud la presencia de la bacteria E. coli en el agua recogida de los entornos expuestos a diferentes temperaturas.

“La falta de sensibilidad a la temperatura hace que el sensor sea una herramienta más práctica para aplicaciones en exteriores, como la supervisión in situ de los reservorios de agua. Los laboratorios de la industria alimentaria y de patología son otros posibles usuarios de los nuevos sensores; el sensor puede ser modificado para detectar otras cepas de bacterias, cambiando el bacteriófago”, concluyó el Dr. Tripathi. “Usando las tecnologías actualmente disponibles, que se basan, principalmente, en la amplificación de la muestra, se tarda varias horas o días para detectar la presencia de bacterias. Una alternativa de detección rápida y exacta, por lo tanto, es preferible con respecto a la tecnología existente”.

Enlaces relacionados:

University of Quebec

Institute of Technology Kanpur