Además de para almacenar películas, los discos ópticos se pueden utilizar para detectar microorganismos, toxinas, alérgenos o biomarcadores tumorales. La tecnología Blu-ray ha permitido a investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia desarrollar un método para saber si una muestra contiene salmonela o sustancias tóxicas. Este sistema analítico sencillo y barato puede aplicarse en el diagnóstico clínico y el control ambiental.
Un sistema ideado por Químicos de la Universidad Politécnica de Valencia emplea los discos Blu-ray y sus lectores para detectar bacterias patógenas y toxinas en muestras biológicas. La revista Biosensors and Bioelectronics publica el estudio.
“Utilizamos la superficie de estos discos comerciales como plataforma de análisis para realizar los ensayos y, luego, con el lector laser del grabador/lector identificamos bacterias y determinamos su concentración”, explica a Sinc Sergi Morais, uno de los autores.
En concreto, el equipo ha analizado así el ADN de dos bacterias patógenas: Salmonella typhimurium, responsable de la salmonelosis, y Cronobacter sakazakii, un parásito intestinal. “El método podría utilizarse para detectar estos u otros microorganismos en la leche materna u otros alimentos”, dice Morais.
Los investigadores también aplicaron la tecnología blu-ray para determinar la concentración de microcistinas en agua, un tipo de toxinas que causan alteraciones gastrointestinales o reacciones alérgicas, y que son producidas por las cianobacterias.
“Este formato de ensayo puede usarse también para detectar por ejemplo biomarcadores tumorales, alérgenos alimentarios y medicamentosos, plaguicidas en agua –señala el investigador–. Los niveles de contaminantes en agua y en aire están regulados por unas directivas que marcan un límite máximo de residuo, y la sensibilidad de nuestra técnica permite la detección de analitos por debajo del exigido por la administración”.
Las muestras se depositan en pequeñas cantidades sobre los discos en forma de microarrays o matrices bidimensionales. “La naturaleza hidrofóbica de la superficie del disco Blu-ray permite la inmovilización de proteínas por adsorción pasiva en formato de alta densidad (64 puntos en cada gota de 1mm2)”, destaca otro de los autores, Ángel Maquieira.
“En la superficie de 90 cm2 de estos discos es posible la impresión de 138.000 puntos de 125 µm de diámetro –añade–. Además, el bajo volumen de muestra utilizado (5-10 microlitros) y el bajo precio del hardware desarrollado hacen de esta tecnología una herramienta muy práctica y económicamente competitiva”.
Exactitud y gran sensibilidad
Según los investigadores, la exactitud y sensibilidad de estos dispositivos electrónicos es similar al obtenido con técnicas convencionales en el laboratorio, como la reacción en cadena de la polimera (PCR) cuantitativa. Aunque no es una metodología ‘oficial’, el procedimiento supone una estrategia muy práctica para descartar muestras antes de aplicar otras técnicas de análisis más exhaustivas. “Las que sean positivas con esta metodología también lo serán con el resto”, aclara Morais.
Sus características hacen de la tecnología Blu-Ray una “alternativa prometedora” para su aplicación al desarrollo de nuevos sistemas de análisis utilizados en diagnóstico clínico o para usarlo in situ, en el campo, en el sector agroalimentario o el control ambiental.
El estudio advierte de que la falta de sistemas de sensores simples que combinen una gran resolución en la detección y bajos costes, es la causa de que algunas tecnologías de análisis no estén presentes en aquellas instalaciones con un presupuesto limitado.
Referencia bibliográfica:
Tania Arnandis-Chover, Sergi Morais, Miguel Ángel González-Martínez, Rosa Puchades, Ángel Maquieira. “High density MicroArrays on Blu-ray discs for massive screening”. Biosensors and Bioelectronics, 2014.
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