Si pudiéramos distinguir los medicamentos y alimentos auténticos de los falsificados o adulterados con solo mirarlos, podríamos ahorrar dinero y vidas todos los años, especialmente en el mundo en desarrollo, donde el problema es peor. Desafortunadamente, las tecnologías que pueden detectar de qué está hecha una muestra son caras, energía intensiva, y en gran medida no están disponibles en las regiones donde más se necesitan.

Esto puede cambiar con una nueva técnica simple desarrollada por ingenieros de la Universidad de California, Riverside que puede detectar drogas falsas a partir de un video tomado mientras la muestra sufre una alteración.

Si alguna vez usó herramientas fotográficas en línea, Probablemente haya visto cómo estas herramientas utilizan algoritmos de análisis de imágenes para categorizar sus fotos. Al distinguir a las diferentes personas en tus fotos, estos algoritmos facilitan la búsqueda de todas las fotos de su hija o su padre. Ahora, en el diario Ciencia Central ACS , Los investigadores informan que han utilizado estos algoritmos para resolver un problema muy diferente:identificar medicamentos falsos y otros productos potencialmente peligrosos.

Llamado "cronoimpresión, "la tecnología requiere sólo unos pocos equipos relativamente económicos y software libre para distinguir con precisión los alimentos y medicinas puros de los inferiores.

La Organización Mundial de la Salud dice que alrededor del 10 por ciento de todos los medicamentos en los países de ingresos bajos y medianos son falsificados, y el fraude alimentario es un problema mundial que cuesta a los consumidores y a la industria miles de millones de dólares al año. Los alimentos y medicamentos fraudulentos desperdician dinero y ponen en peligro la salud y la vida de sus consumidores. Pero la detección de falsificaciones y fraudes requiere equipos costosos y expertos altamente capacitados.

William Grover, profesor asistente de bioingeniería en la Facultad de Ingeniería Marlan y Rosemary Bourns de UC Riverside, y Brittney McKenzie, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Grover, se preguntó si sería posible distinguir las drogas y los alimentos auténticos de los adulterados observando cómo se comportan cuando se ven perturbados por cambios de temperatura u otras causas. Dos sustancias con composiciones idénticas deben responder de la misma manera a una perturbación, y si dos sustancias parecen idénticas pero responden de manera diferente, su composición debe ser diferente, razonaron.

McKenzie diseñó una serie de experimentos para probar esta idea. Cargó muestras de aceite de oliva puro, uno de los alimentos más comúnmente adulterados del mundo, y jarabe para la tos, que a menudo se diluye o falsifica en el mundo en desarrollo, en pequeños canales en un chip de microfluidos, y lo enfrió rápidamente en nitrógeno líquido. Una cámara de microscopio USB filmó las muestras reaccionando al cambio de temperatura.

McKenzie y Grover escribieron un software que convierte el video en una imagen de mapa de bits. Debido a que la imagen mostró cómo la muestra cambió con el tiempo, los investigadores lo llamaron "cronoimpresión".

Luego, el equipo utilizó algoritmos de análisis de imágenes para comparar diferentes cronoprontas de la misma sustancia. Descubrieron que cada sustancia pura tenía una huella cronográfica confiable en múltiples pruebas.

Próximo, repitieron el experimento con muestras de aceite de oliva que habían sido diluidas con otros aceites y jarabe para la tos diluido con agua. Las muestras adulteradas produjeron cronoimpresiones diferentes de las muestras puras. La diferencia era tan grande tan obvio, y tan consistentes que los investigadores concluyeron que las cronoimpresiones y los algoritmos de análisis de imágenes pueden detectar de manera confiable algunos tipos de fraude alimentario y farmacéutico.

"Las diferencias visuales significativas entre las muestras fueron inesperadas y emocionantes, y siendo coherentes, sabíamos que esta podría ser una forma útil de identificar una amplia gama de muestras, "Dijo McKenzie.

Grover dijo que su técnica crea una nueva y poderosa conexión entre la química y la informática.

"Básicamente, convirtiendo una muestra química en una imagen, podemos aprovechar todos los diferentes algoritmos de análisis de imágenes que han desarrollado los científicos informáticos, ", dijo." Y a medida que esos algoritmos mejoran, nuestra capacidad para identificar químicamente una muestra debería mejorar, también."

Los investigadores usaron líquidos en sus experimentos, pero observan que el método también podría usarse en materiales sólidos disueltos en agua. y otros tipos de perturbaciones, como calor o una centrífuga, podría usarse para sustancias que no reaccionan bien al congelamiento. La técnica es fácil de aprender, haciendo innecesarios los expertos altamente capacitados. La cronoimpresión requiere equipo y software para aficionados que se pueden descargar de forma gratuita desde el sitio web del laboratorio de Grover. poniéndolo al alcance de agencias gubernamentales y laboratorios con recursos limitados.

El papel, "Chronoprints:identificación de muestras visualizando cómo cambian en el espacio y el tiempo, "por Brittney A. McKenzie, Jessica Robles-Najar, Eric Duong, Philip Brisk, y William H. Grover, se publica en Ciencia Central ACS .