Obectivos

El control analítico de contaminantes alimentarios implica, en un contexto industrial, el uso de metodologías robustas y altamente sensibles, capaces de proporcionar resultados confiables en un corto período de tiempo. Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar sensores portátiles ultrasensibles que no solo faciliten la automatización de las pruebas y su integración dentro de los sistemas de monitoreo de la industria alimentaria, sino que también permitan la detección y / o cuantificación con un rendimiento rápido, evitando un período prolongado espera, característica de algunas técnicas convencionales. Idealmente, los dispositivos basados en sensores deberían tener altos niveles de confiabilidad, selectividad y especificidad, ser reutilizables y de bajo costo. El objetivo de esta actividad es el desarrollo de sensores miniaturizados de "laboratorio en un chip" para análisis en tiempo real, de punto de atención, sensibles, rápidos y portátiles, que permiten la detección de diferentes analitos o microorganismos a través de la aplicación tecnologías habilitadoras (KET) como la nanotecnología.

Estrategias

Se propone desarrollar diferentes acciones basadas en los diferentes contaminantes de interés. Los sensores a desarrollar se basan en 3 enfoques analíticos diferentes y, una vez completados, se integrarán en prototipos que se evaluarán en condiciones reales.
1. Sensores basados en espectroscopía de dispersión Raman aumentada en superficie (SERS)
Es una técnica analítica muy sensible, basada en el aumento de la señal Raman experimentada por una molécula debido al acoplamiento de su modo vibratorio con el campo eléctrico generado por una nanoestructura metálica, generalmente de oro o plata, por excitación con luz de energía apropiada. El objetivo de esta acción será el diseño de sensores basados n SERS para la detección indirecta de biopelículas de Listeria.
2. Sensores basados en puntos cuánticos (QD)
La fluorescencia de los QD y su fácil funcionalización los convierten en excelentes candidatos para la fabricación de sensores ultrasensibles y altamente específicos. La estrategia implica el desarrollo de quimiosensores basados en QD en solución o inmovilizados en soportes sólidos para la detección de alérgenos y micotoxinas.
3. Sensores de LoC basados en citometría de flujo
Se propone un sensor para el análisis de fitoplancton que se basará en un sistema de citometría de flujo basado en microfluídica. El chip se fabricará utilizando técnicas de litografía suave con alta resolución que permitirán el flujo de fitoplancton en los microcanales. Esta técnica tiene ventajas únicas en comparación con otras técnicas litográficas, como bajo costo, versatilidad, biocompatibilidad, etc. El sistema de detección incluirá una fuente de luz, un fotodetector CMOS, filtros ópticos, que permitirán mediciones de transmitancia y fluorescencia. También se desarrollará toda la electrónica para controlar los diferentes elementos, como los convertidores D / A y D / A, así como todo el software necesario. El "chip" incluirá microbombas y válvulas para garantizar un sistema de medición en tiempo real, confiable y seguro.


Resultados Esperados

El desarrollo de soluciones rápidas, automatizadas y confiables para la detección de diferentes tipos de contaminantes dará como resultado un enorme beneficio para la industria agroalimentaria y para los organismos reguladores. Posibilita acciones preventivas con respecto al uso de materias primas defectuosas, lo que conducirá a importantes impactos a nivel económico y en términos de garantizar la seguridad del consumidor.
Se espera que las tecnologías desarrolladas sean patentadas y comercializadas de una manera que garantice el uso generalizado de esta tecnología por la mayoría de las empresas transfronterizas en el sector alimentario.