Un chip de plástico para detectar virus en agua
Las aguas residuales urbanas contienen grandes cantidades de virus patógenos para los humanos, los cuales no se pueden eliminar por completo ni siquiera con los tratamientos más avanzados. Por otro lado, los indicadores de la calidad del agua convencionales de tipo biológico son lentos y laboriosos, amén de no proporcionar información adecuada sobre la presencia de virus patógenos. Todas estas deficiencias fueron abordadas en el seno del proyecto AQUAVIR (Portable automated water analyser for viruses). El consorcio responsable del mismo, formado por catorce entidades de ocho países europeos, pretendía desarrollar un prototipo de sistema sensor con el cual detectar rotavirus, norovirus y el virus de la hepatitis A en distintos tipos de agua destinados a usos humanos. «El sistema está pensado para detectar partículas de virus en muestras concentradas de agua a partir de una lectura por medios eléctricos. A continuación, los datos de la medición se remiten a un puesto de control», explicó la doctora Noemi Rozlosnik, coordinadora de AQUAVIR. «El sistema cuenta con una unidad de muestreo y filtrado de agua (WSFU) y con un sistema de concentración y medición (CMS), el cual incluye a su vez una unidad de concentración de virus (VCU) y otra unidad de detección de virus (VDU)». La WSFU recoge muestras de agua, las cuales pasan por un filtro grueso (que elimina material en partículas) y después por lana de vidrio. Entonces se emplea un tampón de elución para recuperar los virus de dicha lana de vidrio, y la muestra recogida se almacena para procesarla en etapas sucesivas. Por su parte, el CMS incrementa la concentración del virus en la muestra líquida con el fin de aumentar los límites de detección del sistema. Los virus objetivo se detectan con precisión gracias a un chip de plástico desechable y barato. En el chip del sensor, varios grupos de electrodos quedan expuestos a una muestra líquida. Estos electrodos están funcionalizados con moléculas de reconocimiento específicas (aptámeros), las cuales poseen una fuerte afinidad por los patógenos que deben detectar. «La molécula de reconocimiento, el aptámero, es una secuencia corta de oligonucleótidos (ADN monocatenario) que cumple una función similar a la de los anticuerpos. La detección de los patógenos objetivo se hace mediante una medición eléctrica. De esta manera es posible detectar distintos analitos al mismo tiempo, en los distintos electrodos», explicó la Dra. Rozlosnik. Entre los resultados de AQUAVIR se incluye una prueba de concepto sobre la concentración de partículas víricas a partir de una muestra de agua empleando un chip de microfluidos y la detección de norovirus en agua sin tratar, aguas superficiales y aguas residuales. Otro resultado destacable es la producción en serie de chips desechables completamente de plástico para la detección de patógenos. La creación de un sensor polivalente portátil y fácil de usar, que cuenta con chips de coste económico, ayudará a abaratar la vigilancia de patógenos víricos. Además, permitirá fijar una norma que defina los grados de contaminación por virus en el agua, puesto que se podrán obtener resultados a partir de lecturas eléctricas y realizar un análisis sistemático de virus. El sector más propicio y destacado para el sistema de detección de virus de AQUAVIR es el dedicado a la gestión de aguas, pero también hay otros posibles usuarios, como los que realizan una vigilancia periódica, conforme a la Directiva Marco del Agua (DMA) de la UE, en concreto organismos competentes en materia de aguas e inspección del medio ambiente. Asimismo, los usuarios pueden crear bases de datos —o completar las ya existentes— sobre el estado virológico de masas de agua o también comprobar los recursos de agua antes y después de aplicar técnicas de tratamiento. Esta posibilidad resultará especialmente interesante para empresas agroalimentarias, cerveceras y de lácteos.
Palabras clave
Calidad del agua, virus patógenos, AQUAVIR, aptámeros, detección eléctrica