El 20 de enero de 2023, en Zaragoza, un grupo de científicos del INMA, un instituto colaborativo que une esfuerzos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza, ha dado un paso innovador en la lucha contra enfermedades alimentarias al crear un biosensor revolucionario. Este dispositivo emplea cristales líquidos, conocidos comúnmente por su uso en pantallas, pero que muestran propiedades extraordinarias en aplicaciones más allá de la electrónica.

Los hallazgos de esta investigación han sido publicados en el renombrado 'Journal of the American Chemical Society', una de las revistas científicas más influyentes en el ámbito de la química a nivel global.

El trabajo ha sido encabezado por el reconocido científico Alberto Concellón Allueva, quien tiene el prestigioso título de ‘Ramón y Cajal’, y cuenta con la colaboración del investigador predoctoral Mauricio Vera Arévalo, ambos vinculados a la Universidad de Zaragoza. Forman parte del grupo CLIP (Cristales Líquidos y Polímeros) dentro del INMA.

Las infecciones alimentarias representan uno de los retos más importantes para la salud pública actual. Bacterias como Salmonella y Listeria, presentes en productos como carne, aves, frutas y verduras, provocan miles de casos anuales de enfermedad. Detectar estos patógenos de manera pronta es fundamental para prevenir brotes, sin embargo, los métodos tradicionales de diagnóstico son a menudo lentos, complicados y requieren varios días de incubación en laboratorio.

La innovación clave de este estudio radica en su sistema de detección, que aprovecha las propiedades únicas de los cristales líquidos, que reaccionan de manera sumamente sensible a su entorno acuoso.

Para entender el avance, es importante conocer que el contacto de estos cristales con ciertas moléculas o microorganismos altera su estructura interna. Hasta ahora, tales cambios eran observados solo con microscopios avanzados y requerían un conocimiento técnico considerable, limitando su aplicación fuera de entornos de laboratorio. Sin embargo, el estudio en el 'Journal of the American Chemical Society' sugiere una alternativa accesible: transformar estos cambios en patrones de orden molecular de los cristales líquidos en señales luminosas fluorescentes que pueden medirse fácilmente.

Los investigadores del grupo CLIP han diseñado pequeñas gotas de cristal líquido que son capaces de identificar un patógeno específico. Cuando la bacteria está presente, su interacción modifica la estructura del cristal líquido, provocando que esta gota "brille" o "se oscurezca" en fluorescencia. Este fenómeno puede ser cuantificado con instrumentos compactos y portátiles, como espectrofotómetros de bolsillo.

Gracias a esta tecnología, es posible identificar la presencia de bacterias como Salmonella en tan solo una hora, logrando una sensibilidad notable incluso cuando se detectan cantidades mínimas de células. Además, el método demuestra ser confiable a pesar de las variaciones en condiciones experimentales. Esta innovación no solo abre la puerta a pruebas rápidas y fáciles de usar, sino que también tiene el potencial de ser implementada en plantas de procesamiento de alimentos, en controles de calidad e incluso en el hogar.

La versatilidad del sistema también destaca: al ajustar el mecanismo de reconocimiento, se podría adaptar para la detección de otros patógenos de interés en el ámbito sanitario, lo que podría revolucionar la forma en que abordamos la seguridad alimentaria en el futuro.