projecte de doctorat industrial expedient 2013 di 022

PROJECTE DE DOCTORAT INDUSTRIAL
EXPEDIENT 2013 DI 022
DADES DE L’EMPRESA I DE L’ENTORN ACADÈMIC
Títol del projecte
Control de la calidad microbiológica "on line" de todos tipo de aguas mediante nanobiosensores
fotónicos
Empresa
LABAQUA, S.A.U
Responsable de l’empresa
Vicente Catalan Cuenca
Universitat
Universitat Autònoma de Barcelona
Director/a de tesi
Julián Alonso Chamarro
Treballador/a de l’empresa i doctorand/a
Joel Hernández Revelles
BREU DESCRIPCIÓ DEL PROJECTE DE RECERCA
La calidad microbiológica es un aspecto muy importante en diferentes sectores como el
agroalimentario, bebidas, clínico y ambiental, incluido diferentes tipos de agua, tanto por su
impacto directo sobre la salud pública, como por las alertas que puede generar en la sociedad y
la incidencia económica en diferentes sectores productivos.
Actualmente los controles de calidad que se realizan, implican una toma de muestra
representativa, su traslado a un laboratorio y la aplicación de métodos analíticos, que en muchos
casos, están basado en el aislamiento en cultivo. Estos métodos presentan múltiples ventajas,
como por ejemplo que son métodos normalizados, permiten disponer de el microorganismo para
realizar estudios posteriores y son relativamente sencillos y baratos. Sin embargo, presentan
múltiples inconvenientes, (i) son lentos y laboriosos, necesitándose en ocasiones días y
semanas para obtener el resultado, (ii) dificultad de aislar el organismo en poblaciones con
abundante presencia de otros microorganismos, (iii) imposibilidad de detectar células viables no
cultivables.
En los últimos años ha habido un intento de desarrollar métodos alternativos que eviten los
problemas inherentes a los métodos basados en aislamiento en cultivo, y en este sentido los
métodos moleculares principalmente basados en la amplificación de ácidos nucleicos por la
reacción en cadena de la polimerasa (PCR) han revolucionado el campo diagnóstico de la
microbiología. Sin embargo, quedan todavía muchos aspectos por mejorar, principalmente
aquellos relacionados con la viabilidad de los microorganismos detectados por PCR. Junto con
esto, existe una necesidad creciente de evitar el traslado de las muestras a un laboratorio
especializado y la necesidad de personal analítico entrenado, por lo que la monitorización
microbiológica "on line" es un campo de desarrollo muy interesante que permitirá disponer de
resultados a "tiempo-real" para la toma rápida de decisiones.
Esta necesidad de monitorización "on line" implica el desarrollo de sistemas automatizables y
miniaturizados que posean las capacidades analíticas requeridas por las diferentes legislaciones,
y en ese sentido el uso de sensores permitirá disponer de dispositivos baratos, automatizables y
que generen resultados a "tiempo real".
El objetivo fundamental del proyecto que se propone será desarrollar un sistema biosensor de
análisis on-line e in situ para la detección temprana de contaminantes microbianos en todo tipo
de aguas. Para conseguir este objetivo se desarrollará un dispositivo biosensor mediante la
integración de los anticuerpos específicos a algunos de los componentes antigénicos de la pared
bacteriana para los microorganismos a detectar junto con un sensor óptico basado en guías
ópticas bimodales. El dispositivo biosensor a desarrollar estará basado en un nuevo concepto de
chip sensor fotónico que permite una evaluación multiplexada, con alta sensibilidad y sin
necesidad de marcaje fluorescente u otro tipo de amplificación, por lo que constituye un alto valor
añadido frente a los sistemas convencionales.
El proyecto estará orientado al desarrollo y validación de estos sensores para el control de la
calidad microbiológica de todo tipo de aguas, así como su integración en plataformas de control
"on line" que permita su utilización fuera del entorno del laboratorio.