Un nou biosensor portàtil detecta restes de contaminants en els aliments

El biosensor és molt més ràpid, portàtil i econòmic que els costosos mètodes de laboratori que s'utilitzen per detectar contaminants, i ofereix les mateixes prestacions quant a sensibilitat. El sistema ha estat provat amb èxit per detectar pesticides en mostres d'aigua potable i de suc de taronja comercial, així com per a la detecció de restes d'antibiòtics en la llet de vaca. L'ús agrícola de l'atrazina, un dels herbicides més utilitzats en l'agricultura i que afecta negativament en el medi ambient, i d'altres productes basats en una substància química anomenada triazina, provoca freqüentment la contaminació de les aigües subterrànies i les superficials. Per això, les agències de seguretat alimentària han establert mesures de control perquè aquests pesticides no arribin a la cadena d'alimentació. Tanmateix, els antibiòtics utilitzats per tractar infeccions bacterianes en els animals de producció, com és el cas de les sulfanonamides en les vaques, poden arribar als aliments i provocar efectes nocius en les persones.

Beneficis del nou sensor

La Comunitat Europea ha establert uns límits màxims de presència de residus dels pesticides i dels antibiòtics en els aliments, però el control d'aquests nivells es fa en laboratoris amb equipaments costosos, lents i pesats. El sensor desenvolupat pels científics de la UAB i del CSIC permet detectar dosis d'atrazina a nivells de 0,006 micrograms per litre, molt per sota de les concentracions màximes que permet la normativa europea (0,1 micrograms per litre). A més ho fa de manera més ràpida i barata que els cromatògrafs que s'utilitzen avui en dia als laboratoris de seguretat alimentaria. Pel que fa a la detecció d'antibiòtics, el sensor té una sensibilitat de 1 microgram per litre per a la llet sencera, mentre la legislació permet un màxim de 100 micrograms per litre. Per la simplicitat d'ús d'aquest sensor i la seva portabilitat, la tècnica pot ser utilitzada per a anàlisis quantitatives in situ de la presència d'atrazina, així com també d'altres herbicides i antibiòtics, en mostres d'aliments i d'aigua fora de l'àmbit del laboratori.

Funcionament del sistema

El mecanisme químic per detectar els contaminants en una mostra és similar al què utilitza el sistema immunològic per identificar virus o bactèries dins el cos. L'organisme ataca una infecció generant anticossos que s'enganxen, per exemple, a un determinat tipus de virus. Així, els virus resten identificats i poden ser eliminats. En el cas dels sensors, s'han utilitzat anticossos específics per a l'atrazina (pel que fa als pesticides) i per a la sulfonamida (en quant a la identificació d'antibiòtics). Un cop els anticossos s'enganxen a les partícules contaminants, tot el conjunt és atret cap a la superfície d'un transductor que converteix el contacte amb els anticossos en senyals elèctrics. Mesurant aquests senyals elèctrics, el dispositiu permet determinar la concentració de contaminants que hi havia a la mostra. Segons indica la investigadora del Grup de Sensors i Biosensors de la UAB i codirectora de l'estudi, Isabel Pividori, "degut a les característiques dels biosensors, com és la seva capacitat de realitzar mesures de camp, són unes eines d'anàlisi amb nombroses aplicacions en la indústria agroalimentària, i com alarma per a la detecció ràpida del "risc" de contaminació en les pràctiques basades en l'Anàlisi de Riscos i Punts Crítics de Control". La recerca ha estat dirigida conjuntament amb el catedràtic del Departament de Química Salvador Alegret i l'estudiant de doctorat Emanuela Zacco, i ha comptat amb la participació del Grup de Receptors Moleculars Aplicats de l'Institut d'Investigacions Químiques i Ambientals de Barcelona (CSIC), que dirigeix Maria Pilar Marco. Els resultats han estat publicats recentment a les revistes Analytical Chemistry i Biosensors and Bioelectronics.