SENSOBAC

Los sistemas de tratamiento y distribución de agua potable se diseñan y operan para salvaguardar la calidad higiénica y garantizar la calidad estética del agua desde el momento de la captación del agua bruta hasta el punto de consumo. En este sentido, el control es un requisito no negociable y legislado en todo el mundo. Existe una necesidad reconocida y aceptada de supervisar, caracterizar y comprender el rendimiento/respuesta microbiológica general de las distintas etapas de tratamiento, especialmente en condiciones ambientales y operativas cambiantes.

El control de la microbiología en el agua potable representa un gran reto común en el ciclo integral del agua, ya que los análisis de la calidad del agua se realizan normalmente a través de la recolección de muestras de agua en el punto final de la red, seguido de los análisis de laboratorio, realizados mediante métodos tradicionales de referencia que consumen un tiempo considerable (14-20 días). Estas técnicas resultan caras y tienen limitaciones importantes: (i) medir la calidad del agua solo en el punto final no localiza la fuente de contaminación, (ii) los métodos de cultivo tardan un tiempo significativo en proporcionar resultados precisos (en el momento en que se detecta la contaminación, es posible que miles de personas ya estén afectadas), y (iii) existen eventos de contaminación que son muy difíciles de detectar por métodos que no proporcionan información continua y medidas en tiempo real.

Por tanto, en el mercado global del control de la calidad de redes de distribución de agua potable existe una demanda creciente de técnicas analíticas altamente sensibles, de fácil uso, fiables e implementadas mediante dispositivos de reducido tamaño y coste, que, de manera óptima, permitan una detección continua y en tiempo real. SensoBac pretende dar respuesta a esta necesidad desarrollando un sistema de alerta temprana que detecte incrementos en la presencia de bacterias, de forma continua, en la red de distribución de agua potable, permitiendo abordar el problema lo antes posible.

El objetivo general de Sensobac es el llevar a cabo los procesos de investigación industrial necesarios para el desarrollo de una nueva técnica analítica de biosensores para la detección temprana de biomarcadores (ATP, triptófano, Tirosina, NADH, ADP, etc.) ligados a la presencia de bacterias en la red de distribución de agua potable que funcione como un sistema de alerta y vigilancia constante. Se trata de una técnica fiable, simple, de bajo coste, altamente sensible y que permite una detección directa, in situ, continua y en tiempo real. Su principio de funcionamiento se basa en la novedosa tecnología de detección acústica HFF-QCM-ARRAY que integra una matriz de 24 microsensores piezoeléctricos en un sustrato “chip” de reducidas dimensiones (típicamente 3-5 cm²). Estos microsensores pueden ser funcionalizados independientemente para detectar diferentes analitos en la misma muestra.

Del objetivo general anterior se desprenden los siguientes objetivos específicos:

O.E. 1.- Identificación y selección de biomarcadores genéricos para la identificación de bacterias viables en la red de distribución de agua potable.

O.E. 2.- Desarrollo de método bioquímicos de funcionalización superficial y detección acústica adecuados para la tecnología de sensores HFF-QCM-ARRAY que proporcionen la selectividad y sensibilidad necesaria para la detección de los biomarcadores seleccionados.

O.E. 3.- Desarrollo de una solución de un CARTUCHO robusto que funcione como interfaz eléctrico, mecánico y térmico y que dote al chip de microsensores HFF-QCM de las capacidades microfluídicas necesarias para operar en la red de distribución de aguas.

O.E. 4.- Evolución de la tecnología de caracterización HFF-QCM-ARRAY para su adaptación a la detección de bacterias in-situ que requiere de una monitorización continua en entornos remotos. Esta evolución incluye desarrollos en los ámbitos hardware, software, mecánico y de fluídica.

O.E. 5.- Validación del demostrador en entornos de aplicación real