Científicos de la Universidad de California en Irvine han demostrado que la bacteria E. Coli tiene un valor adicional como parte de un sistema para detectar la contaminación por metales pesados en el agua.
E. coli exhibe una respuesta bioquímica en presencia de iones metálicos, un ligero cambio que los investigadores pudieron observar con sensores ópticos de nanopartículas de oro ensambladas químicamente. A través de un análisis de aprendizaje automático de los espectros ópticos de los metabolitos liberados en respuesta a la exposición al cromo y al arsénico, los científicos pudieron detectar metales en concentraciones mil millones de veces más bajas que las que conducen a la muerte celular, al mismo tiempo que pudieron deducir el tipo de metal pesado y la cantidad del mismo con una precisión superior al 96 por ciento.
“Este nuevo método de monitoreo de agua desarrollado por investigadores de la UCI es altamente sensible, rápido y versátil”, dijo la coautora Regina Ragan, profesora de ciencia e ingeniería de materiales de la UCI. “Se puede implementar ampliamente para monitorear las toxinas en sus fuentes en el agua potable y de riego y en la escorrentía agrícola e industrial. Este sistema puede proporcionar una alerta temprana de contaminación por metales pesados para salvaguardar la salud humana y los ecosistemas”.
Además de demostrar que bacterias como E. coli pueden detectar agua contaminada, los investigadores destacaron los otros componentes necesarios (nanopartículas de oro ensambladas con precisión molecular y algoritmos de aprendizaje automático) que mejoraron en gran medida la sensibilidad de su sistema de monitoreo.
En el estudio, los científicos explicaron que pueden aplicar algoritmos entrenados a muestras invisibles de agua del grifo y aguas residuales, lo que significa que el sistema puede generalizarse a fuentes y suministros de agua en cualquier parte del mundo.
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