Rápido, Las pruebas de agua asequibles que se pueden usar en el lugar e incluso ejecutar continuamente ayudarán a los científicos a identificar las bacterias que causan enfermedades en menos de una hora y potencialmente reducirán la propagación de enfermedades comunes como la diarrea. que mata a aproximadamente 842, 000 personas cada año.

Cientos de millones de muestras se analizan cada año para detectar bacterias dañinas en el agua potable y ambiental. comida y bebidas, pero las pruebas pueden tardar días o, en algunos casos, incluso semanas para proporcionar resultados definitivos. Para entonces, muchas personas pueden haberse enfermado de enfermedades causadas por bacterias como E. coli o legionella.

Reducir el tamaño del laboratorio al tamaño de una impresora doméstica, y reducir los tiempos de prueba a una hora o menos, podría ayudar a detener los brotes y mantener a las personas a salvo.

Ese es el objetivo de un nuevo sistema que utiliza una técnica llamada separación inmunomagnética para identificar las células de legionella en una muestra de agua potable concentrada. El gran beneficio es la velocidad, porque no depende de cultivar generaciones de bacterias para alcanzar las concentraciones necesarias para identificarlas y contarlas, que puede tardar hasta dos semanas en obtener resultados fiables.

"Podemos concentrar y purificar la muestra magnéticamente, sin técnicas de cultivo o enriquecimiento, "dijo el Dr. Daniel Schaffhauser, director de tecnología de rqmicro, con sede en Suiza, la empresa que desarrolló la plataforma como parte de un proyecto llamado CellCount.

"Ahí es donde podemos ahorrar tiempo, "añadió.

Pruebas enfocadas

La muestra se mezcla con un cóctel de anticuerpos específicos desarrollados por rqmicro que se acoplan con diminutas perlas magnéticas, así como etiquetas fluorescentes. Una vez que un patógeno objetivo se une al anticuerpo, un campo magnético aleja la celda con cuentas del resto de la muestra. Y, atado con la etiqueta fluorescente, se puede contar en un citómetro de flujo de alta sensibilidad, un sistema para escanear y detectar las bacterias objetivo.

La plataforma utiliza una disposición de tipo cartucho desechable a lo largo de las líneas de una impresora doméstica, que contiene los cócteles de anticuerpos y el sistema para hacer circular la muestra. Dado que no salen líquidos del cartucho, la muestra y los demás líquidos están totalmente contenidos en todo momento, eliminando el riesgo de contaminación o la necesidad de desinfección entre pruebas.

El sistema de detección se ha desarrollado para mantener su precisión en el campo, en lugar de las condiciones estables de un laboratorio de investigación.

Las pruebas enfocadas y los procedimientos de descontaminación más efectivos requieren menos energía y productos químicos. El sistema se puede utilizar para la monitorización casi continua de los suministros de agua potable y ya lo utilizan los laboratorios de agua de Europa para detectar legionella. con resultados rápidos que ayudan a localizar fuentes de infección.

La legionela puede ocurrir en los sistemas de aire acondicionado y los suministros de agua domésticos y puede causar infecciones pulmonares graves similares a las de la neumonía. Alemania ahora tiene leyes ambientales que requieren pruebas de rutina de los sistemas de agua caliente.

El Dr. Schaffhauser dijo que rqmicro ha visto un gran interés en analizar y monitorear el agua utilizada en procesos industriales y torres de enfriamiento. como los habituales en las centrales eléctricas, fábricas químicas, o refinerías.

El sistema se puede adaptar a cualquier número de otros patógenos. "La tecnología es muy general, por eso vemos aplicaciones no solo en el agua potable, sino también en diagnósticos microbianos más amplios, "Dijo el Dr. Schaffhauser.

"Donde quiera que desee realizar un análisis microbiano, solo tienes que encontrar los anticuerpos adecuados, y el resto ya está en su lugar, "añadió.

Los costes de las pruebas oscilan entre 17-25 €, haciéndolo competitivo con la mayoría de los métodos de prueba actuales, pero con la ventaja de la velocidad. Y aunque el equipo de prueba sería relativamente caro, esto podría disminuir a medida que entren en juego las economías de escala.

En lugar de realizar pruebas únicas cuando ya se ha descubierto un patógeno, sin embargo, otro enfoque es monitorear continuamente el agua para proporcionar un sistema de alerta temprana de la presencia de una bacteria en particular.

Este es el objetivo de otra empresa de biotecnología con sede en Suiza, bNovate Technologies AG, que ha estado desarrollando tecnología para monitorear automática y continuamente los flujos de agua en busca de bacterias problemáticas, reduciendo drásticamente el tiempo de medición actual de varios días a solo minutos.

Su primer sistema comercializado, BactoSense, cuenta rápidamente el número total de bacterias en una muestra de agua, una de las pruebas cruciales utilizadas por las empresas de servicios públicos para evaluar la calidad del agua. A través de un proyecto llamado ColiSense Online, un instrumento de segunda generación podrá apuntar específicamente a E. coli, permitiendo realizar otra prueba imprescindible y sustituyendo lenta, métodos basados ​​en cultivos que son el estándar.

"La E. coli es reconocida mundialmente como un indicador de contaminación fecal y es una prueba de rutina para los sistemas municipales de suministro de agua. "dijo el Dr. Luigino Grasso, Director de tecnología de bNovate.

"Por lo tanto, al llevar este tipo de pruebas a una máquina compacta y automatizada que puede dar resultados rápidos, podemos reducir en gran medida el costo de cada prueba, "añadió.

Alarma

El sistema ColiSense de bNovate funciona con un cartucho reciclable, concentrar la muestra de agua, teñir las células de E. coli y analizarlas para contar las bacterias presentes. El sistema tiene como objetivo proporcionar Monitoreo remoto que puede dar una alarma si los patógenos alcanzan niveles problemáticos.

"Cada cartucho se puede dejar en su lugar durante cientos de pruebas, "Dijo el Dr. Grasso." Así que el sistema no necesita ninguna intervención humana hasta por un par de meses, incluso si analiza el agua varias veces al día ".

Mediante la automatización y el seguimiento a distancia, bNovate ha reducido la cantidad de intervención humana y ha eliminado la necesidad de tiempo de laboratorio, ayudando a reducir el precio de las pruebas de agua BactoSense a aproximadamente 1 € cada una, una fracción de los costos asociados con los métodos de prueba más antiguos. La compañía tiene como objetivo lograr el mismo rango de precios para ColiSense.

Si bien el sistema BactoSense ya lo utilizan las empresas de agua, y se espera que el sistema ColiSense también se implemente para esos usuarios, El Dr. Grasso ve potencial para el sistema no solo al inicio del sistema de purificación y distribución de agua, sino también en instalaciones como hospitales, donde el riesgo de contaminación del agua puede ser alto. Incluso podría ser adecuado para aplicaciones industriales, como en la industria de las bebidas, fabricación de cosméticos y productos farmacéuticos.

"Pero estamos particularmente satisfechos con su eficacia para ayudar a prevenir que las personas se enfermen, proporcionar un sistema de alerta temprana para (la) contaminación de los sistemas de agua potable, "Dijo el Dr. Grasso.