Los investigadores sujetaron el sensor a un filete de pescado crudo contaminado con E. coli. La parte del sensor impresa con ‘biotinta’ detectora de bacterias cambió de azul a rojo, una señal de que el pescado estaba contaminado. Foto: EFE/MIT
Ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) crearon un parche con agujas microscópicas de seda comestibles que cuando se aplica sobre los alimentos atravesando sus envases de plástico puede detectar si está contaminado avisando con un cambio de color.

Un nuevo sensor similar a un velcro, que consiste en un parche con agujas microscópicas de seda comestibles, se aplica sobre los alimentos atravesando sus envases de plástico y detecta su posible deterioro o contaminación, avisando con un cambio de color.

 

PARA AYUDAR A DESCUBRIR BROTES INFECCIOSOS

 

Se asemeja a las tiras con ganchos del sistema ‘velcro’ que se enganchan al entrar en contacto con un tejido, tiene el tamaño y aspecto de un sello postal, cambia de color como un camaleón y funciona como un sistema de alerta temprana.

La solución de esta “adivinanza” es un sensor que se sujeta a los alimentos mediante unas púas diminutas y cuya otra cara se vuelve roja cuando la comida está en condiciones  deficientes o no es apta para su consumo.

Pero cuando se trata de conocer el estado los alimentos y saber si suponen un riesgo para nuestra la salud, es mejor asegurarse en lugar de “adivinar”, algo que consigue a la perfección este nuevo sistema desarrollado por ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos. 

Aunque necesitamos realizar más pruebas específicas antes de asegurar la eficacia de las microagujas en distintos alimentos, creemos que esta tecnología podría funcionar bien en filetes de pescado y de res, carne picada y algunas verduras para ensalada y espinacas”, adelanta a Efe, Benedetto Marelli, profesor en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental del MIT.

Es similar a un velcro y hecho de microagujas de seda que atraviesan los envases de plástico para tomar muestras de los alimentos, buscando signos de deterioro y contaminación bacteriana y cambiando de color al detectarlos. 

El sensor de alimentos con forma de velcro y hecho de una serie de microagujas de seda, puede perforar los envases de plástico para tomar muestras de los alimentos en busca de signos de deterioro y contaminación. Foto: EFE/MIT

El MIT considera que podría ayudar a detener los brotes infecciosos y evitar el desperdicio de alimentos.

Marelli señala que las microagujas “están moldeadas con una solución de proteínas comestibles que se encuentran en los capullos de seda y están diseñadas para atraer el líquido del alimento y llevarlo a la parte posterior del sensor, impreso con dos tipos de tintas especializadas o ‘biotintas’ (tintas biológicas)”. 

Una de estas ‘biotintas’ cambia de color cuando entra en contacto con un fluido de un cierto rango de pH (grado de acidez o alcalinidad), lo que indica que la comida se ha echado a perder, mientras que la otra cambia de color cuando detecta bacterias contaminantes como la E. coli patógena", según explica.

Los investigadores, liderados por Marelli, conectaron el sensor a un filete de pescado crudo al que le habían inyectado previamente una solución contaminada con E. coli.

Después de menos de un día, descubrieron que la parte del sensor que estaba impresa con la ‘biotinta’ detectora de bacterias cambió del azul a rojo, una clara señal de que el pescado estaba contaminado”, explica desde el MIT.

Los consumidores dispondrán de otro ‘paraguas de seguridad’ (un nuevo sensor de alimentos) para protegerse del riesgo que suponen para la salud algunos productos comestibles en mal estado o contaminados con bacterias. Foto: EFE/IMEO

Después de algunas horas más, la ‘biotinta’, sensible al pH, también cambió de color, lo que indicó que el pescado también se había echado a perder”, añade Marelli.

 

CONTRA LA CONTAMINACIÓN Y DETERIORO DE LOS ALIMENTOS

 

Estos resultados son un primer paso hacia el desarrollo de un nuevo sensor colorimétrico que puede detectar signos de contaminación y deterioro de los alimentos, según el MIT.

Estos sensores inteligentes de alimentos podrían ayudar a prevenir brotes como la contaminación por salmonella en cebollas y melocotones (duraznos) y también evitar que los consumidores desechen alimentos cuya fecha de caducidad impresa esté pasada, pero que de hecho siguen siendo consumibles”, según Marelli.

"Existe una gran cantidad de alimentos que se desperdician debido a la falta de un etiquetado adecuado y los tiramos sin saber si están en mal estado o no", señala Benedetto Marelli.

Añade que “las personas también desperdician muchos alimentos después de que ocurren brotes infecciosos, porque no están seguras de si los alimentos están contaminados o no. Una tecnología como ésta les daría confianza para no desecharlos”.

El nuevo sensor  es fruto de la colaboración entre Marelli, cuyo laboratorio aprovecha las propiedades de la seda para desarrollar nuevas tecnologías, y el profesor de Ingeniería Mecánica A. John Hart, cuyo grupo desarrolla nuevos procesos de fabricación. 

-Ilustración esquemática del sistema de control de la calidad de los alimentos que utiliza matrices de microagujas de seda con elementos impresos como sensores colorimétricos. Foto: EFE/MIT

El grupo de Marelli desarrolló el parche de microagujas a base de seda que penetra y entrega nutrientes a las plantas, y el de Hart desarrolló una técnica que permite fabricar sensores y elementos electrónicos impresos a un bajo costo.

Durante una conversación los investigadores se preguntaron si sus tecnologías podrían combinarse para producir un sensor de alimentos impreso que supervise la seguridad alimentaria.

El equipo buscó crear un sensor que pudiera perforar la superficie de muchos tipos de alimentos y el diseño que se les ocurrió consistió en una serie de microagujas hechas de seda.

La seda es comestible, no tóxica y puede usarse como ingrediente alimentario, y es mecánicamente lo suficientemente robusta como para penetrar a través de una amplia variedad de tipos de tejidos orgánicos, como los de la carne, los melocotones y las lechugas”, explica Marelli.

A la izquierda, una matriz de sensor con 100 microagujas. A la derecha, una imagen de una sola aguja.Foto: EFE/MIT

Las microagujas miden cada una 1.6 milímetros de largo y 600 micrones (micras) de ancho (una micra equivale 0.001 milimetros),  aproximadamente un tercio del diámetro de un espagueti. Son porosas para aumentar su capacidad de extraer líquido del alimento cuya superficie perforan a través de la acción capilar.

Una de las ‘biotintas’, con las que se imprimieron las letras E y C en la cara de los parches opuesta a la de las microagujas y que queda a la vista, contiene anticuerpos sensibles a la bacteria E. coli infecciosas y la otra contiene sustancias sensibles a los niveles de pH asociados con el deterioro orgánico.

Cuando las dos letras tienen color azul, el alimento puede consumirse, pero si ambas adquieren un color rojo, es señal de que está contaminado y se estrpeó

Según los investigadores este sistema no requiere abrir un envase para inspeccionar la calidad de su contenido y puede indicar la contaminación y el deterioro más rápidamente que otros sensores existentes que solo detectan patógenos en la superficie de los alimentos, y no pueden detectar los agentes patógenos incrustados en las cavidades y agujeros en los alimentos.

Confían en que, cuando mejoren el diseño de este sensor, en fase de prototipo, y aceleren su capacidad de absorber líquidos y detectar contaminantes, este sistema podría usarse en las plantas de procesamiento, para monitorear los productos antes de enviarlos al mercado. 

Por su parte, los consumidores podrían aplicarlo en ciertos alimentos para asegurarse de que sean seguros, según el MIT.

Benedetto Marelli, profesor en el Departamento de Ingeniería civil y medioambiental del MIT. FOTO:EFE/MIT

DESTACADOS:

 

+ Este sensor, creación del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), es un parche o sello que por una de sus caras tiene agujas diminutas que pinchan la superficie de un alimento perforando su envase, y por la otra muestra dos letras impresas con ‘biotintas’ sensibles capaces de cambiar de coloración. 

+ “Creemos que esta tecnología podría funcionar bien en filetes de pescado, en los que la hemos probado, y también en filetes de res, carne picada y algunas verduras para ensalada y espinacas”, adelanta Benedetto Marelli, profesor en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental del MIT.

+ La microagujas con poros absorben fluidos del alimento y, si las ‘biotintas’ sensibles al nivel de pH y a la presencia de bacterias detectan una contaminación o un deterioro, las letras cambian de color pasando del azul al rojo, indicativo de un riesgo para la salud del consumidor.

Por Pablo Gutman EFE/Reportajes