El dispositivo que mejora nuestra protección frente a las amenazas químicas
Los detectores tradicionales de amenazas químicas, basados en la movilidad iónica o la espectrometría de masas, suelen ser voluminosos y caros. Aunque la detección basada en inmunoensayos ofrece más especificidad, no puede detectar toda la gama de amenazas en evolución.
Dispositivo de espectroscopia Raman mejorada en superficie con inteligencia artificial
En el proyecto SERSing(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, se creó un dispositivo portátil de espectroscopia Raman mejorada en superficie (SERS, por sus siglas en inglés) con inteligencia artificial (IA) capaz de detectar e identificar rápidamente amenazas químicas líquidas a bajas concentraciones, con un equivalente para gases en fase de desarrollo. La Espectroscopia Raman(se abrirá en una nueva ventana) (RS, por sus siglas en inglés) es una técnica de análisis químico utilizada para identificar compuestos sólidos o líquidos desconocidos y sospechosos. En el dispositivo de SERS, los datos geoetiquetados sobre la amenaza se transmiten a una plataforma en línea para tomar decisiones de decisiones rápida. «Nuestro dispositivo puede ser utilizado por los primeros intervinientes, instalarse en lugares fijos y montarse en robots o drones —explica Tomas Rindzevicius, coordinador del proyecto en Silmeco(se abrirá en una nueva ventana), en Dinamarca—. Cuando empezamos, el análisis de datos de SERS asistido por IA era relativamente nuevo; con el tiempo, ha demostrado ser una incorporación valiosa a nuestras herramientas de detección».
Ventajas de una espectroscopia Raman más sensible
Los sustratos de SERS desarrollados en SERSing ya están siendo utilizados por Serstech, socio del proyecto, en su kit SERS, diseñado para detectar e identificar diferentes amenazas químicas en muestras líquidas. El dispositivo de Serstech cuenta con capacidades de geolocalización, lo que permite registrar el lugar donde se toman las muestras y seguir su trayectoria, un aspecto clave en las operaciones sobre el terreno. El dispositivo también puede conectarse a distancia y transmite datos a un sistema de control central o a una plataforma en la nube, y varios dispositivos pueden trabajar de forma coordinada, lo que proporciona una visión integral de las amenazas. «Esta supervisión instantánea mejora la toma de decisiones, lo que permite a los equipos responder con rapidez, gestionar los recursos y contener las amenazas con mayor eficacia. El sistema también puede ser entrenado para identificar amenazas emergentes a medida que se desarrollan, mejorando así el conocimiento general de la situación y la seguridad», comenta Rindzevicius.
SERSing presenta una invención revolucionaria
Hace poco, el equipo del proyecto ha presentado varias solicitudes de patente, incluida una ante la Agencia Sueca de Investigación en Defensa(se abrirá en una nueva ventana) (FOI, por sus siglas en sueco). La FOI aprovechó parte del trabajo llevado a cabo en el proyecto SERSing sobre SERS para desarrollar una nueva tecnología, pendiente de patente, que permite la detección rápida y muy sensible de diferentes agentes nerviosos y plaguicidas, tanto en fase líquida como gaseosa. La innovación del método de la FOI radica en el uso de un compuesto patentado para funcionalizar las superficies SERS. «Este compuesto puede entenderse como una antena nanométrica que permite captar señales SERS de agentes nerviosos, ya sea en fase gaseosa o vapor, o cuando están presentes en fluidos complejos con múltiples componentes», explica Rindzevicius. Según Rindzevicius, la invención de la FOI contribuirá a avanzar en el objetivo del proyecto SERSing de desarrollar dispositivos portátiles, fiables y rentables para la detección de agentes de guerra química (CWA, por sus siglas en inglés) y plaguicidas, tanto en fase líquida como gaseosa. De hecho, Serstech está considerando obtener una licencia de los derechos de patente de la FOI una vez que la invención sea registrada. «Trabajar con CWA y tecnologías afines no solo es caro y laborioso, sino que también requiere conocimientos muy especializados, autorizaciones, instalaciones y protocolos de seguridad, todos los cuales se desarrollaron durante nuestro trabajo», comenta Rindzevicius. «Sin el proyecto SERSing, habría sido imposible para la FOI crear este nuevo y prometedor concepto, sintetizar el compuesto y, lo más importante, someterlo a pruebas exhaustivas». Los logros del equipo de SERSing también se ajustan a las necesidades identificadas por la iniciativa ENCIRCLE(se abrirá en una nueva ventana) de la Unión Europea, cuyo objetivo es mejorar la detección, identificación, modelización, evaluación de riesgos y reducción de la repercusión de las sustancias químicas peligrosas.