Herramienta láser para detectar el crecimiento bacteriano en alimentos envasados

Los investigadores están desarrollando una herramienta láser nueva, de bajo costo, rápida y precisa que puede detectar el crecimiento de bacterias dentro de alimentos envasados ??o suministros médicos de sangre sin tener que alterar su embalaje.
Los investigadores están desarrollando una herramienta láser nueva, de bajo costo, rápida y precisa que puede detectar el crecimiento de bacterias dentro de los alimentos envasados ??sin tener que abrir el paquete y tomar una muestra.

Los investigadores de la Universidad Normal de Zhejiang en China y la Universidad de Umeå en Suecia describen el dispositivo y cómo lo probaron en dos tipos de bacterias en la revista Óptica Aplicada.

La razón por la que los alimentos empaquetados tienen fechas de "vencimiento inmediato" y "temporalizado" es para evitar el riesgo de que pueda salir mal -debido al crecimiento de bacterias y otros microorganismos- y causar enfermedades.

Tal precaución significa que los alimentos a menudo tienen una vida útil innecesariamente corta. Una mejor comprensión del proceso de crecimiento de los microorganismos y su detección podría ayudar a reducir el desperdicio de alimentos y quizás también el número de personas que se intoxican con alimentos, señalan los investigadores.

Del mismo modo, en medicina, una herramienta que podría detectar de manera rápida y no invasiva el crecimiento bacteriano podría ahorrar tiempo y reducir el desperdicio de valiosos recursos médicos.

Por ejemplo, es importante poder medir la calidad de las muestras de sangre de manera rápida y precisa. Si están contaminados, es posible que deban descartarse y repetirse. Además, el crecimiento bacteriano en el suministro de sangre médica, aunque es raro, significa que la sangre debe desecharse. Y si no se detecta, existe el riesgo de infectar a los pacientes y posiblemente la muerte.

Una herramienta de detección rápida significa que un mayor porcentaje de sangre podría ser probado directamente para detectar una posible contaminación bacteriana.

La espectrometría óptica es sensible y da resultados instantáneos

Sin embargo, los microorganismos son seres complejos: su crecimiento depende de muchos factores. Esto hace que sea difícil estimar la cantidad de bacterias presentes en los paquetes sellados de alimentos o sangre.

Para su estudio, el equipo se centró en el hecho de que las bacterias liberan gases, por ejemplo, dióxido de carbono, a medida que se multiplican. El primer autor Jie Shao, profesor asistente en el Instituto de Información Óptica en Zhejiang, dice:

"Al evaluar el nivel de [dióxido de carbono] dentro de un compartimento cerrado dado - botella o bolsa - es posible evaluar el crecimiento microbiano".

La tecnología que muestra mucha promesa para la medición precisa de la composición del gas es la espectrometría óptica. Es altamente sensible, proporciona resultados instantáneos y se puede usar de forma no invasiva, como a través del vidrio o las películas y plásticos transparentes utilizados para envasar alimentos.

Para su estudio, los investigadores se enfocaron en una tecnología óptica particular llamada "absorción de láser de diodo sintonizable" o TDLAS. Decidieron investigarlo porque combina todos los requisitos técnicos de una herramienta de medición "con una facilidad de uso y bajo costo", explica el Prof. Shao.

TDLAS puede medir concentraciones de varios gases, incluido monóxido de carbono, dióxido de carbono, agua y metano, dentro de una mezcla. Utiliza láseres de diodo sintonizables para medir su presencia a través de la espectrometría de absorción, una técnica que puede detectar compuestos a partir de la forma específica y única en que sus elementos absorben diferentes longitudes de onda de luz.

El dispositivo TDLAS que el equipo está desarrollando comprende un diodo láser sintonizable como fuente de luz, óptica de conformación del haz, un lugar para llevar la muestra, más una óptica receptora y uno o más detectores.

Detecta gases en partes por billón

El dispositivo funciona según el principio de que cuando se enciende una luz en una muestra, cada uno de los gases que contiene absorberá una determinada longitud de onda.

Al hacer que los diodos sintonizables emitan diferentes longitudes de onda, cuando un gas en la muestra absorbe una longitud de onda particular, el dispositivo determina la cantidad de gas presente de la reducción en la intensidad de señal medida (la relación señal-ruido).

La combinación de la técnica de ajuste rápido con un método llamado "modulación de longitud de onda" o WM, hace que TDLAS sea aún más sensible. Esta técnica se llama "WM-TDLAS".

El profesor Shao dice que una de las características que hace que la tecnología sea particularmente atractiva es que puede detectar gases en concentraciones muy bajas, del orden de partes por billón.

"Además de la concentración", agrega Shao, "también es posible determinar otras propiedades del gas bajo observación: temperatura, presión, velocidad y flujo de masa".

En su documento, el equipo describe cómo probaron el enfoque WM-TDLAS en dos tipos de bacterias, Staphylococcus aureus y Candida albicans, y descubrió que puede producir "datos altos de relación señal / ruido de bacterias cultivadas en espacios confinados y expuestas a cantidades limitadas de nutrientes".

El profesor Shao dice que el método puede proporcionar análisis en tiempo real y notas:

"Aunque anticipábamos que la técnica WM-TDLAS sería adecuada para evaluar el crecimiento bacteriano, no esperábamos este nivel de precisión".

El equipo ahora planea desarrollar la técnica para detectar el crecimiento microbiano en una gama de otras aplicaciones más allá de alimentos y suministros médicos.

Mientras tanto, Noticias médicas hoy Recientemente aprendí cómo la tecnología láser en otro campo médico ha permitido a los cirujanos abrir la barrera hematoencefálica para permitir que la quimioterapia elimine el glioblastoma, el cáncer cerebral más común y agresivo.

Europa puede tener menos dolores de cabeza: se aprobó un nuevo dispositivo para migraña Neuro

En un movimiento que la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. (FDA) rechazó a principios de este año debido a la falta de evidencia de que realmente funciona, St. Jude Medical ha obtenido la aprobación reglamentaria europea CE para el uso de su dispositivo de neuroestimulación implantado para pacientes con dolores de cabeza severos y crónicos de migraña.

(Health)

¿Recordó el número de adolescentes que abusan de medicamentos recetados, padres a quienes culpar?

Los analgésicos con receta actualmente están siendo abusados ??por adolescentes y jóvenes más que nunca, y la disponibilidad de estos medicamentos en los botiquines de sus padres puede ser la causa. El abuso de medicamentos recetados es un problema serio en los Estados Unidos. Un informe del mes pasado indicó que el abuso de medicamentos recetados ahora está en un nivel epidémico, debido a que los médicos tratan el dolor de forma diferente ahora que antes, y un estudio diferente del año pasado demostró que el abuso de medicamentos recetados está asociado con el acceso a internet y el creciente número de farmacias en línea.

(Health)