Resumen

Los antibióticos se utilizan ampliamente para prevenir y tratar infecciones bacterianas en la ganadería, la acuicultura y el ser humano. Sin embargo, el uso incondicional de estos fármacos como promotores del crecimiento de los animales de cría y su uso incorrecto como tratamiento de infecciones en humanos ha provocado una elevada contaminación por antibióticos, especialmente en los recursos hídricos. La elevada presencia de antibióticos en el agua ha dado lugar al fenómeno conocido como resistencia bacteriana a los antibióticos. Para evitar una catástrofe ecológica, es necesario un control continuo en tiempo real de las fuentes de agua. El objetivo de este trabajo de investigación es comparar las capacidades de tres técnicas diferentes: la novedosa espectroscopia de ondas electromagnéticas, la espectrofotometría UV-Vis y el sistema sensor de capacitancia para la detección y cuantificación en tiempo real de antibióticos en el agua. Se seleccionaron para el estudio los antibióticos tilosina y lincomicina, ya que ambos se encuentran regularmente en fuentes de agua. Se utilizaron dos novedosas configuraciones de sensores de microondas: un sensor planar con patrón de electrodos interdigitados y un sensor con resonador de horquilla, como medio de análisis del agua en tiempo real. Se analizaron las señales de potencia S11 reflejadas en el rango de frecuencias de GHz de los sensores de microondas. Paralelamente, se utilizó espectrofotometría UV-Vis, en la que el cambio en la absorbancia óptica se utilizó como indicador de la contaminación del agua, mientras que el cambio en el valor de una capacitancia en el rango de baja frecuencia ha señalado el cambio en las propiedades dieléctricas de la solución. Se comprobó que en todos los casos los cambios en los parámetros medidos dependían tanto del tipo de antibiótico presente en el agua como de su concentración. La fusión de todas estas técnicas en una plataforma de detección integral proporciona una evaluación adecuada en tiempo real de la contaminación del agua con antibióticos y permitiría una gestión adecuada del medio ambiente para la seguridad y el desarrollo sostenible. En concreto, la concentración más baja de lincomicina en las muestras, 0,25 μg/l, se midió con un sensor de resonador de horquilla, mientras que la concentración más baja de tilosina en las muestras, 0,20 μg/l, se midió con un sensor IDE. Dado que las concentraciones en las aguas subterráneas fueron de 0,36 μg/l de lincomicina y 1,5 μg/l de tilosina, se está demostrando una gran utilidad de la plataforma de detección.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:sensor resonador de horquilla, concentración, antibióticos, cambio, agua, espectrofotometría vis, animales de cría, contaminación del agua, fuentes de agua, novedosa espectroscopia de ondas electromagnéticas
• Keywords:hairpin resonator sensor, concentration, antibiotics, change, water, vis spectrophotometry, livestock animals, water pollution, water sources, novel electromagnetic wave spectroscopy