Analizar la contaminación del agua con el móvil es el objetivo de uno de los prototipos tecnológicos que el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) presentará en el duodécimo Foro Transfiere, la gran cita de la innovación en España que se celebra del 15 al 17 de febrero en Málaga.

A este sensor electroquímico se suman prototipos de hidrogeles para el crecimiento y expansión de células inmunes, un sistema de imagen dual para diagnósticos oncológicos en tiempo real o un fotocatalizador para descontaminación de aguas residuales.

También un sistema de muestreo automático de aguas operado desde drones y una caja-nido inteligente para monitorización animal.

Los análisis de aguas se harán de forma rápida, barata y sencilla con este prototipo que permite ahorrarse pretratamientos de la muestra (filtrado y acondicionamiento del pH) y basta con poner una gota del agua a analizar en el sensor para realizar la medida.

Puede ser empleado por personal no especializado, el sensor va conectado a un potenciostato pequeño comercial de bajo coste controlado con un teléfono móvil y el análisis completo no dura más de 10 minutos.

El electrodo desarrollado se basa en material compuesto de carbono poroso con nanopartículas que permiten detectar las sustancias que se quieren analizar y tiene un diseño que garantiza que, al añadir la muestra, esta es filtrada para eliminar partículas en suspensión y su pH ajustado a las condiciones que requiere la medida.

Entre sus aplicaciones destaca la mejora del control de calidad en plantas de tratamiento de aguas residuales, que podrán hacer medidas con más frecuencia con coste más bajo que las actuales y permitirá monitorizar adecuadamente episodios de contaminación que requieren respuesta rápida como seguir la pista de un vertido.

Otro prototipo es una caja-nido inteligente de expertos de la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC), está sensorizada y con ella se puede obtener información sobre los animales que entren o aniden en ellas, como su peso o temperatura, así como imágenes y secuencias de vídeo.

“En la actualidad, el censo de especies salvajes se realiza de manera indirecta o mediante campañas de captura y marcado. También mediante vídeos que luego hay que etiquetar a mano. La aplicación de inteligencia a nuestros nodos sensores permite hacer estimaciones en tiempo real y evitar el impacto de la presencia humana en los hábitats naturales”, subraya Ricardo Carmona.

El ámbito de aplicación es la conservación de la naturaleza, así como frenar el declive de la biodiversidad y también puede tener aplicaciones en la renaturalización de espacios agrícolas o en la certificación de que determinadas actuaciones industriales no causan daños sobre especies o hábitats protegidos.

Los investigadores mostrarán además en el Foro Transfiere una herramienta de análisis de vídeo para detección automática de murciélagos en regiones de interés dentro de secuencias de larga duración y una cámara-trampa inteligente para análisis visual automático de un entorno natural y detección precisa del paso de fauna.

Junto a ellas también unos paneles para visualización y análisis de información generada de forma remota por sistemas de monitorización animal desplegados en entornos naturales.

“El objetivo de todos estos dispositivos es integrarse en una plataforma para la monitorización automática y en tiempo real de la biodiversidad. La incorporación de inteligencia en los nodos sensores de una red permite reducir el coste de la monitorización, el número de intervenciones y mejorar la precisión espacial y temporal de las medidas”, precisa el investigador del CSIC.

El CSIC presentará además unos hidrogeles que consisten en sistemas de cultivo 3D para células inmunes y organoides o “mini órganos”.

El prototipo es capaz de lograr tasas de proliferación superiores a las conseguidas con células expandidas en los habituales sistemas de cultivo, necesarias para las inmunoterapias celulares.

Esta plataforma ha demostrado que permite manipular los fenotipos resultantes dada su capacidad de retención de biomoléculas que hace que se asemeje al entorno natural de las células inmunes, es decir, los ganglios linfáticos, y se podría aplicar en inmunoterapia contra el cáncer.

Los investigadores han demostrado que este sistema también es eficaz para el cultivo de organoides derivados de diferentes tejidos (tumorales), que se definen como “mini-órganos” capaces de mimetizar la forma y funcionalidades del tejido del que provienen.

Por otra parte, también han creado un dispositivo médico que combina técnicas avanzadas de imagen de rayos gamma con imágenes de ultrasonido para guiar biopsias de mama y asegurar la toma precisa de los tumores.

Combina en un solo dispositivo los dos procedimientos médicos de última generación para diagnosticar el cáncer de mama: la biopsia guiada por imágenes de ultrasonido y la obtención de la imagen molecular del tumor mediante rayos gamma.

Esta nueva tecnología supone una reducción del número de falsos positivos y falsos negativos, lo que ayudará a reducir el estrés y la ansiedad de las pacientes y a mejorar su diagnóstico y pronóstico.