El láser de nevera que detecta las bacterias que se arrastran por todos los alimentos

La intoxicación alimentaria es una condición potencialmente letal y, por lo tanto, un problema grave para la industria alimentaria. Cada año, unos 50 millones de personas sufren intoxicación alimentaria solo en los EE. UU., incluidos más de un millón de casos de intoxicación por salmonela potencialmente letal.

Por lo tanto, encontrar formas de prevenir la propagación de este y otros tipos de bacterias es un objetivo importante. Pero es difícil detectar bacterias en productos alimenticios. Los métodos de detección más comunes implican técnicas como el cultivo microbiológico, las reacciones en cadena de la polimerasa, la cromatografía líquida de alta resolución y la espectrometría de masas, por nombrar solo algunas.

Estos métodos son complejos, costosos y consumen mucho tiempo. Y requieren técnicos altamente capacitados para realizarlos. En consecuencia, pocas empresas y puntos de venta de alimentos tienen acceso a este tipo de tecnología, y los consumidores tienen que confiar en la higiene de la mayoría de los alimentos que compran.

Ahora eso parece que va a cambiar gracias al trabajo de Jonghee Yoon y sus amigos en los Institutos Avanzados de Ciencia y Tecnología de Corea en Corea del Sur. Estos muchachos han encontrado una forma rápida y económica de detectar bacterias en la superficie de los alimentos en solo unos segundos. Dicen que su técnica podría usarse fácilmente en líneas de procesamiento de alimentos e incluso instalarse en refrigeradores domésticos estándar.

La nueva técnica es simple en principio. Las bacterias como la salmonella tienen flagelos similares a pelos que utilizan para impulsarse a través de las superficies. Este movimiento convierte la superficie de los alimentos contaminados en un océano de microorganismos que se retuercen. Es este movimiento el que Yoon y compañía han descubierto cómo detectar.

Su método es sencillo. Cuando un rayo láser rojo y coherente golpea el tejido biológico, se dispersa a través del material. Esta dispersión hace que la luz interfiera, creando un patrón aleatorio llamado moteado láser.

Dado que las bacterias en la superficie de los alimentos también dispersan la luz, esto influye en el moteado. Y a medida que las bacterias se mueven, el patrón de motas cambia. Al detectar la descorrelación en los patrones de intensidad de las manchas láser de los tejidos, se pueden detectar las actividades vivas de los microorganismos, dicen Yoon y compañía.

Todo lo que se necesita para monitorear este cambio es una cámara que pueda registrar el cambio durante unos segundos. Yoon y compañía usan uno que toma imágenes a una velocidad de 30 veces por segundo y luego procesa las imágenes restando una de otra para revelar cualquier diferencia.

Han puesto su equipo a prueba con una serie de experimentos con pechuga de pollo. Comenzaron por contaminar muestras de pechuga de pollo con las bacterias comunes Escherichia coli y Bacillus cereus, que son causas comunes de enfermedades transmitidas por los alimentos. Luego eliminaron cada una de las muestras y un control con un láser mientras grababan el moteado con una cámara.

Los resultados muestran claramente la utilidad de la técnica. La técnica de sustracción de imágenes revela rápidamente qué muestras están contaminadas y en qué grado. La técnica detecta ambos tipos de contaminación bacteriana, aunque no puede distinguir entre ellos. También demuestra que la carne no contaminada muestra poco o ningún cambio en el patrón de manchas láser con el tiempo.

Ese es un resultado interesante. El monitoreo del moteado láser es rápido y fácil de hacer con equipos económicos que pueden instalarse retrospectivamente en las líneas de procesamiento de alimentos. Y requiere poca experiencia especializada.

Fundamentalmente, la técnica no requiere contacto con la carne y, por lo tanto, se puede realizar a distancia. También puede ver a través de envases de plástico transparente, lo que no influye en el patrón de motas.

Eso podría tener un impacto importante en muchas partes del mundo, particularmente en los países en desarrollo que no tienen fácil acceso a los laboratorios de microbiología. Y el equipo es tan barato y simple que podría instalarse fácilmente en refrigeradores comunes diseñados para el hogar.

Hay limitaciones, por supuesto. Aunque la técnica detecta diferentes tipos de bacterias, no puede distinguir entre ellos. Y, por supuesto, no puede detectar contaminantes que no cambien el moteado láser con el tiempo. Por lo tanto, no detectaría contaminantes virales, como el norovirus, que es responsable de cinco millones de causas de enfermedades transmitidas por los alimentos al año en los EE. UU. Tampoco detecta las toxinas producidas por bacterias, que pueden causar enfermedades incluso cuando las bacterias han muerto. apagado.

Sin embargo, la nueva técnica tiene el potencial de mejorar significativamente la higiene de los alimentos y, por lo tanto, reducir el número de casos de intoxicación alimentaria cada año. Y eso no puede ser malo.

Ref: http://arxiv.org/abs/1603.07343 : Un método simple y rápido para la detección de microorganismos vivos en los alimentos utilizando la decorrelación láser moteada

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