Evaluación de la implementación de sensores fonónicos, en la caracterización de cultivos microbiológicos en medios líquidos.

Abstract

Las pruebas cerca al paciente (PoCT) para detectar enfermedades infecciosas se han venido desarrollando con más frecuencia con el paso de los años pues disminuyen el tiempo de espera para los resultados de los mismos. Debido a esto, se hace necesario el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan tener información relevante acerca del crecimiento de patógenos de interés en cultivos microbiológicos en el menor tiempo posible, haciendo uso de nuevas tecnologías de medición como los cristales fonónicos. El uso de los cristales fonónicos como sensores en el campo de la salud es relativamente nuevo; hasta ahora no hay muchos dispositivos que usen las propiedades de estos cristales para adquirir variables asociadas al estado de salud de las personas. El control sin precedentes de la transmisión de ondas acústicas y elásticas que los cristales fonónicos otorgan los posiciona como una de las principales tecnologías para el desarrollo de nuevas aplicaciones, entre las que se encuentran las pruebas cerca al paciente. El diseño de los cristales fonónicos es muy flexible y permite tener sensores con dimensiones muy pequeñas facilitando su portabilidad y solucionando así parte del problema. Este proyecto busca evaluar la implementación de los cristales fonónicos como sensores para caracterizar cultivos microbiológicos y su crecimiento, en medios líquidos. El diseño metodológico parte de la búsqueda de características o propiedades acústicas de los cultivos a medida que se da el crecimiento en el cultivo, la realización de un protocolo para caracterizar una solución equivalente con propiedades acústicas equivalentes a las de un cultivo microbiológico por medio de sensores fonónicos, la evaluación del desempeño de los cristales fonónicos en comparación con otras tecnologías existentes, seleccionando la Microbalanza de Cuarzo (QCM) con soluciones a diferentes concentraciones de glicerol en agua destilada. Finalmente, se realizaron unas pruebas inmovilizando un agente de biorreconocimiento que permitiera mejorar la sensibilidad o especificidad del cristal, por medio de una reacción antígeno-anticuerpo, el agente seleccionado fue la proteína BSA. Los resultados del proyecto evidenciaron que el cristal fonónico puede ser aplicado como sensor para esto, debido a que se logró mostrar desplazamientos en los espectros de frecuencia obtenidos, las evaluaciones adicionales tanto de comparación con QCM, como de implementación de agente de biorreconocimiento también mostraron el potencial que estas tecnologías presentan y que se mostrará en el contenido de este trabajo. Se pudo evidenciar que con cambios pequeños en las concentraciones de la muestra el sensor logra detectar estos cambios por medio del desplazamiento en el pico máximo de frecuencia.