29/05/2019

BactoSense: Citómetro de flujo automático para la monitorización microbiológica en agua potable



 
 
 
 
 

Durante años, la monitorización continua y automática en línea de los parámetros químicos y físicos en el tratamiento de agua potable y los datos microbiológicos, solo estaban disponibles al cabo de unos días.

 
Ahora, gracias a la tecnología de citometría de flujo del equipo BactoSense se puede obtener el recuento total de células y otros parámetros microbiológicos en unos pocos minutos.
 
BactoSense es la más reciente innovación de Sigrist fabricante Suizo de referencia en monitorización on-line de proceso representado por teqma.
 
 
 
 
Hasta hace poco no había métodos disponibles para la determinación rápida de parámetros microbiológicos y no nos imaginábamos la especificación on-line de dichos parámetros.
 
Por ejemplo, los resultados del recuento de unidades formadora de colonias en placa para las bacterias fecales indicadoras como Escherichia coli o Enterococcus podían estar disponibles después de uno o dos días, como máximo. Mientras que el resultado del recuento de bacterias aerobias totales (o heterotrophic plate count, HPC en inglés), que proporcionan una indicación de la calidad microbiológica general del agua, estarían disponibles después de tres o diez días, según el tipo de método.
 
Dada esta dificultad en el acceso rápido a datos de calidad microbiológica, hasta ahora las alertas previas de riesgos biológicos se han basado en parámetros físicos y/o químicos que, usualmente, tienen una correlación débil con los datos microbiológicos.
 


Citometría de flujo para análisis microbiológico rápido

 
Sin embargo, en los últimos diez años, con el desarrollo de la citometría de flujo para detección rápida y caracterización parcial de las células microbianas en el agua, se han abierto interesantísimas posibilidades completamente nuevas.
 
Con esta técnica, se contabilizan las células microbianas presentes en las muestras de agua (generalmente, la mayoría de ellas son bacterias), usándose también un reactivo fluorescente que se une al material genético (ADN). Por lo tanto, utilizado un citómetro de flujo, el recuento total de las células microbianas (TCC) se puede determinar en menos de 15 minutos y, al mismo tiempo, se puede conocer el porcentaje de células con mayor fluorescencia – grandes - o menos florescencia - pequeñas -.
 
La experiencia práctica ha demostrado que el recuento total de células y la proporción de células grandes y pequeñas está intensamente relacionada con la presencia de contaminación y cambios en la calidad del agua o proceso.
 
Desde el agua bruta, pasando por el proceso de tratamiento y distribución en redes municipales, hasta el sistema de tuberías en los edificios, los procesos microbiológicos no solo se pueden monitorear mucho más rápido gracias a estos parámetros propios de la citometría de flujo, si no que la información obtenida es más realista que cuando se utiliza el método de recuento en placa.
 
La determinación del recuento total de células y la proporción de celulas grandes y pequeñas utilizado citrometros de flujo bajo se ha estandarizado y validado en paises como Suiza. Hoy en día, la determinación del recuento total de células mediante citomretia de flujo es una técnica adicional  muy importante (o incluso alternativa en algunos casos) al recuento en placa y ya se usa de manera runitaria en algunas de las principales instalaciones a escala Europea.
 
 
 


Detección de la presencia de aguas residuales

 
El rendimiento de BactoSense se ha demostrado en colaboración con varias compañías de agua suizas, en diferentes aplicaciones como parte del proyecto internacional SafeWater.
 
Para ello se construyó una instalación piloto en la planta de tratamiento de aguas de Zúrich para comprender mejor los procesos hidráulicos en los sistemas de tuberías y verificar los modelos existentes. Esta instalación representa una red muy simple de distribución de agua que está desconectada de la red que presta servicio a la ciudadanía de Zúrich.
 
Uno de los objetivos era simular una contaminación del agua potable con aguas residuales y averiguar el porcentaje de agua residual que se podía detectar utilizando BactoSense. Para ello, se agregaron 1 ml/l y 5 ml/l de agua residual pretratada (recuento total de células ~30 x 106 células/ml) a la línea de agua potable. 
 
Los parámetros químicos y físicos se monitorizaron utilizando un sensor multiparamétrico, que puede medir diferentes parámetros en intervalos de un minuto, por ejemplo; pH, potencia de reducción, conductividad, oxígeno disuelto, temperatura… El recuento total de células mediante citometría de flujo y el porcentaje de células más grandes (HNA%) en el agua contaminada se determinaron automáticamente de forma online con BactoSense en intervalos de media hora.
 
Los resultados claramente mostraron que, en contraste con los otros parámetros químicos y físicos, se puede detectar de manera fiable incluso la presencia de 0.1% de agua residual en agua potable. Se detectó un aumento en el recuento de células totales del 25% aprox. además de un aumento de las células más grandes. Cuando se añadió 0.5% de agua residual, BactoSense mostró un incremento de 1.5 veces el valor inicial de células totales
 
 
 

Aplicaciones
 

  • Detección del recuento total de células (TCC) mediante citometría de flujo.
  • Operación manuales y/o on-line.
  • Detección de la huella específica del agua y relaciones de tamaños de las células (LNA / HNA).
  • Información rápida sobre la calidad microbiológica del agua potable.
  • Control de la calidad del agua bruta.
  • Control para el tratamiento de agua.
  • Control en redes de distribución, limpiezas de tuberías, mantenimiento, etc.
  • Control en instalaciones privadas y públicas de agua.
  • Detección rápida de contaminación microbiana.
  • Control de los procesos de desinfección.
  • Investigación y resolución de problemas.


Ventajas

 
  • Citómetro de fujo totalmente automatizado diseñado específicamente para los requisitos industriales.
  • Detección de más del 99% de células microbianas.
  • Resultados disponibles en 20 minutos después del muestreo.
  • Más rápido, ahorro de costes y resultados más realistas que mediante el convencional recuento en las placas de cultivo.
  • Ajustes flexibles para los valores límites y programación de alarmas.
  • Interfaz simple y fácil de utilizar.
  • Fácil de operar y mantener.
  • Cartucho reemplazable que incluye los reactivos, y residuo.
  • Sin necesidad de manipular productos químicos o preparar muestras.
  • Integración fácil al sistema de control gracias a múltiples interfaces.


Sectores

 
  • Tratamiento de aguas potables y distribución.
  • Bebidas y alimentación.
  • Laboratorios e investigación.
  • Industria farmacéutica y cosmética.

     
 
 

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