Análisis multiparamétrico para la monitorización en tiempo real de biocapas bacterianas mediante biosensores basados en técnicas de película delgada

Abstract

La adhesión de microorganismos patógenos sobre todo tipo de superficies y la posterior formación de biocapas bacterianas es un problema latente hoy en día en una gran infinidad de sectores desde el ámbito biosanitario hasta las plantas de tratamiento de aguas pasando por el sector energético o la industria alimentaria. La principal dificultad radica en la detección temprana de la infección desde los estadios iniciales cuando las bacterias no han desarrollado aún su carácter antimicrobiano. En este proyecto se ha desarrollado un microdispositivo basado en tecnologías de película delgada para monitorizar la adhesión y el crecimiento bacterianos desde los inicios. En concreto, se ha diseñado y fabricado un sistema de medida multiparamétrico que permite la monitorización en tiempo real de las biocapas en términos de impedancia, electroquímica, temperatura y pH. Se han desarrollado tres sensores diferentes para la realización de las medidas y se han integrado todos ellos en un mismo chip obteniendo así un sistema completo y miniaturizado. Así mismo, se han utilizado dos tipos de sustratos: el silicio tradicional y un sustrato polimérico (COP). Para lograr el objetivo perseguido, tras la fabricación de los sensores, se han caracterizado todos ellos estructural, geométrica y funcionalmente y se ha seleccionado el medio más adecuado para la realización de las medidas. Así mismo, se ha diseñado un setup experimental para la realización de los ensayos. A continuación, se ha monitorizado el crecimiento bacteriano utilizando las técnicas mencionadas. Así, se ha validado el sistema y se ha comprobado que las técnicas y biosensores empleados permiten detectar la presencia bacteriana desde las primeras horas de su desarrollo.