Evaluación de las plataformas AWS-A20 RP y AWS-F20 RP basadas en sensores HFF-QCM para aplicaciones de seguridad alimentaria

Abstract

[ES] Este trabajo fin de grado servirá de apoyo al proyecto AGL2013-48646-R de la convocatoria "Retos de la sociedad" cuyo objetivo principal es el diseño, implementación y evaluación experimental de un demostrador tecnológico basado en matrices de sensores de microbalanza de cuarzo de alta resolución para aplicaciones de High-Throughput Screening (HTS) en la detección de residuos de antibióticos y pesticidas en mieles. Las plataformas A20 y F20, comercializadas por la empresa AWSensors SL (spin-off UPV) (www.awsensors.com), son plataformas universales para la caracterización de biosensores basados en tecnologías acústicas. Para este proyecto se utilizarán sensores de la tecnología High Fundamental Frequency QCM (HFF-QCM). En el contexto anteriormente descrito, este trabajo fin de máster se centrará en la obtención de la sensibilidad y el límite de detección que proporcionan las plataformas AWS A20 RP y AWS F20 RP para dos pesticidas: DDT y Clorpyrifos a partir de la obtención de las curvas de calibración en condiciones de laboratorio. Los resultados obtenidos con este trabajo son esenciales para los siguientes pasos del proyecto, ya que definirán las posibles modificaciones que deban hacerse sobre el demostrador que tiene que desarrollarse en el proyecto AGL2013-48646-R.

[EN] In this work the platforms AWS-A20 RP and AWS-F20 RP based in the High Fundamental Frequency Quartz Crystal Microbalance technology (HFFQCM) for food safety and food quality applications in honey are evaluated. In particular its application for the detection of two pesticides that can be present in honey (DDT and Clorpyrifos) is evaluated. The HFF-QCM technology is a last generation acoustic technology that keeps the advantages of the traditional acoustic techniques (low cost, direct detection in real time and easy operation, among others) and solves one of the main disadvantages that is the improvement of the limit of detection (LOD). In this work the first experimental part of this evaluation are included, which consist in the realization of calibration curves of the two pesticides under laboratory conditions, that is to say, without using real samples. Previously to the obtaining of the calibration curve it has be necessary to get, for both pesticides, the dose-response curves, which allow to determinate the conjugate hapten-protein concentration (DDT: BSA-DDT5 inmovilizated of 10 μg/ml and Clorpyrifos: BSA-PO inmovilizated of 10 μg/ml), as well as the monoclonal antibody limit concentration (DDT: LIB-DDT5.25 of 1 μg/ml y Clorpyrifos: LIB-PO of 3 μg/ml). Although the values obtained are preliminary, the results achieved are very promising, since values of the LOD for DDT has been achieved with the same order as others existing techniques, with the advantage that with this technology the detection is direct and the cost can be significantly reduced.

[CA] En aquest treball s’avaluen les plataformes AWS-A20 RP i AWS-F20 RB les quals es basen en la tecnologia de Microbalança de Quars d’Alta frequència (High Fundamental Frequency Quartz Crystal Microbalance- HFFQCM) per a les aplicacions de seguretat i qualitat alimentària en mels. En concret s’avalúa la seua aplicació per a la detecció de dos pesticides que poden estar en la mel com son (DDT i Clopirifos). La tecnologia HFF-QCM és una tecnologia acústica d’última generació que permet mantindre els avantatges de les tècniques acústiques tradicionals (baix cost, detecció directa en temps real i fàcil maneig, entre altres) i resol un dels principals incovenients que es la millora del llímit de detecció (LOD). En aquest treball s’inclou la primera part experimental d’aquesta avaluació, la qual ha suposat la realització de corbes de calibració dels dos pesticides en condicions de laboratori, es a dir, sense mostres reals. Abans de l’obtenció de la corba de calibració ha sigut necessari obtindre, per ambdós pesticides, corbes de dosi-resposta, les quals ens permeten determinar la concentració del conjugat hapteno-proteina (DDT:BSA-DDT5 inmovilizat de 10 μg/ml i Clorpirifos: LIB-PO de 3 μg/ml). Encara que els valors obtinguts son preliminars, els resultats són interessants, ja que per al DDT s’han obtingut valors del LOD del mateix ordre que en altres tècniques ja existents, amb l’avantatge que amb aquesta tecnologia la detecció és directa i els costos es poden reduir de manera important.