ES2969566T3 - Dispositivo con un sensor micro o nano-mecánico para la detección de moléculas de descomposición como aminas biogénicas (asociadas con el deterioro de los alimentos y ciertas enfermedades humanas entre otras) y cálculo posterior para determinar la frescura y la fecha de caducidad - Google Patents
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Abstract
La presente invención constituye un sensor de fluido micro o nanomecánico (gas o líquido) para la detección de aminas biogénicas asociadas con el crecimiento bacteriano relacionado con el deterioro de los alimentos y potencialmente en ciertas enfermedades humanas, la contaminación del agua y del aire. El sensor forma parte de una unidad de detección de chips portátil, de producción en línea o en tiempo real, aplicable en la industria, el comercio minorista, la investigación y los consumidores privados. Los valores medidos se pueden recopilar, almacenar y tratar digitalmente in situ o en una ubicación remota. Los valores medidos se compararán con algoritmos de valores medidos previamente en una base de datos que reflejan la tasa de descomposición de tipos específicos de carne (es decir, carne de res, cerdo, pescado, etc.) en ciertas condiciones de almacenamiento (es decir, temperatura, atmósfera, etc.). . A partir de esta comparación, se puede determinar la frescura de la muestra específica de carne o pescado y predecir la fecha de caducidad correcta y la vida útil restante. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo con un sensor micro o nano-mecánico para la detección de moléculas de descomposición como aminas biogénicas (asociadas con el deterioro de los alimentos y ciertas enfermedades humanas entre otras) y cálculo posterior para determinar la frescura y la fecha de caducidad
Campo de la invención
La invención actual se refiere a un dispositivo de detección micro- o nano-mecánico, por ejemplo, un micro- o nanovoladizo funcionalizado con un producto químico, por ejemplo, un polímero de impresión molecular (MIP, por sus siglas en inglés), que une selectivamente aminas biogénicas, tales como cadaverina y/o putrescina. La invención también cubre el método de convertir el cambio mecánico en el voladizo en una señal eléctrica y valor digital relacionado, por ejemplo, con el estado de descomposición de la carne. También incluye las diferentes utilizaciones y aplicaciones de esta tecnología específica en el monitoreo de la descomposición de los alimentos y los indicadores de enfermedades humanas. La invención también se refiere a la posterior manipulación digital y el cálculo de los valores medidos. Los valores se cruzan con una base de datos que contiene algoritmos para determinar la tasa de descomposición de la muestra de carne en cuestión y de este modo proporcionar el estado exacto de degradación y pronosticar una correcta caducidad de la muestra de carne.
Antecedentes de la invención
El desarrollo de dispositivos de detección sensibles y específicos con aplicaciones en bioquímica y biología molecular ha evolucionado considerablemente en los últimos años. Las medicionesin situtienen una gran demanda y están en continua investigación y mejora. En particular, se han invertido considerables esfuerzos de investigación en la detección y cuantificación de biomarcadores relacionados con las enfermedades humanas y la calidad de los alimentos.
Tradicionalmente, la calidad de la carne y el pescado está determinada por la vista, el olor y el tacto, en donde los individuos entrenados evalúan la calidad de los alimentos. Sin embargo, esto sigue siendo una valoración altamente subjetiva y sólo puede ser llevado a cabo por personal correctamente capacitado y experimentado.
Para una persona sin formación, puede ser extremadamente difícil distinguir entre productos que están cerca del límite entre “pasar” o “fallar”. Además, las pruebas de laboratorio de la calidad de los alimentos suelen ser costosas y consumen mucho tiempo, a pesar de que la capacidad de evaluar la calidad de los alimentos y su deterioro de forma rápida, económica y sencilla es cada vez más demandada. La previsión del periodo de validez se ha basado anteriormente en la condición de que la cadena de refrigeración no se haya incumplido y no tenga en cuenta el historial de una muestra de carne específica.
La descomposición de alimentos, tales como la carne y el pescado, es el resultado del crecimiento bacteriano sin restricciones una vez que el sistema inmunológico y circulatorio del animal se termina en el momento del sacrificio. La mayor parte de la flora bacteriana de la carne y los productos de pescado no tiene influencia directa en el estado de degradación. Como tal, la detección directa de bacterias no es adecuada para determinar el estado de degradación del producto y, por lo tanto, no puede asociarse con la descomposición en general. Sin embargo, un marcador de degradación pronunciado es la descarboxilación de aminoácidos por enzimas originadas de microorganismos en y sobre la carne. Estos biomarcadores son aminas biogénicas, tales como tiramina, histamina, putrescina y cadaverina. De estas, las dos últimas son diaminas volátiles con olores muy distintivos y, por lo tanto, están presentes en la fase gaseosa en condiciones normales. Además, la concentración de estos se correlaciona con el número relativo de bacterias de descomposición; para las carnes frescas se correlaciona directamente con el recuento total viable (TVC, por sus siglas en inglés). Por lo tanto, estos diamantes primarios volátiles se utilizan con frecuencia como indicadores de frescura tanto por parte del personal capacitado como por parte de los consumidores particulares. Muchas enfermedades transmitidas por los alimentos están directamente relacionadas con la toxicidad de las aminas biogénicas que no se eliminan con el tratamiento térmico de los alimentos. Además, el TVC de bacterias en los alimentos está a su vez relacionado con la concentración de bacterias patógenas. De esta manera, la degradación de las carnes y los pescados/mariscos durante el almacenamiento no sólo reduce la calidad, sino que también introduce riesgos significativos para la salud humana y la economía potencialmente generados por la venta de productos cárnicos.
Las innovaciones tecnológicas son clave para el mantenimiento de la calidad de los alimentos en la sociedad moderna. Sin embargo, muy pocos sensores son lo suficientemente pequeños, rápidos y económicos como para ser utilizados en medicionesin situ. Por lo general, la detección de gases implica técnicas costosas y que consumen mucho tiempo, tal como, para las aminas biogénicas, un aislamiento inicial de la amina y el posterior uso de cromatografía de gases (GC, por sus siglas en inglés), espectroscopía de masas (MS, por sus siglas en inglés) o cromatografía líquida de alta resolución (HPLC, por sus siglas en inglés). Estos métodos son intrínsecamente grandes e inmóviles (a menudo sólo están disponibles en institutos especializados y universidades) y las mediciones tienen un alto costo. En estos métodos, tras el aislamiento y extracción de las aminas objetivo, se determina la composición química y, finalmente, se cuantifica y analiza. En algunos casos, la exploración rápida y más imprecisa es suficiente en lo que respecta a la calidad de los alimentos y las aplicaciones biomédicas; sin embargo, se necesita un dispositivo de detección que pueda determinar la presencia de aminas biogénicas de manera simple, precisa, rápida y económica.
La concentración de aminas biogénicas se puede utilizar para indicar la frescura de alimentos, tales como la carne, el pescado, el queso, las bebidas alcohólicas y otros alimentos fermentados. Además, las aminas, tales como la anilina y la toluidina, entre otras aminas biogénicas,se han asociado con diversas enfermedades humanas. Por lo tanto, adicionalmente, el sensor o conjunto de sensores descritos en esta invención se puede utilizar para determinar las concentraciones de otras aminas en, por ejemplo, orina humana, sudor, saliva, u otros fluidos corporales para aminas biogénicas que actúan como precursores de diversas enfermedades y afecciones. Esto es además de que el sensor o conjunto de sensores es capaz de controlar la calidad de los alimentos y así garantizar una vida útil confiable y segura al interactuar con una base de datos que contiene algoritmos para la determinación de las tasas de degradación, etc. De esta manera, esta invención beneficia al consumidor, al punto de venta al por menor y los centros de distribución, transporte, pretratamiento y producción de carne, y al medio ambiente; reduciendo el costo monetario del desperdicio de alimentos en empresas privadas y hogares, y reduciendo las emisiones de carbono asociadas al exceso de producción de alimentos. Este dispositivo también puede tener aplicaciones beneficiosas en el campo de la vigilancia ambiental y la medicina.
Diferentes tipos de carne, es decir, carne de res, cerdo, pollo, salmón, atún, etc., desarrollan aminas biogénicas como la cadaverina a diferentes velocidades a medida que se degradan, esta tasa también se ve afectada por las condiciones de almacenamiento, el cerdo almacenado a 5 grados Celsius se degenera a una tasa menor que el cerdo almacenado a 22 grados Celsius y la carne de vacuno experimentará otro desarrollo de cadaverina a medida que envejece. Estas concentraciones de cadaverina, para diferentes tipos de carne en diferentes condiciones de almacenamiento, pueden determinarse previamente mediante medición y recopilarse en una base de datos. Por lo tanto, la base de datos consiste en algoritmos que reflejan la concentración de cadaverina para varios tipos de carne bajo varias condiciones de almacenamiento. Dado que la concentración de cadaverina es un indicador del estado de degradación y, por lo tanto, la frescura de la carne y el pescado, se puede comparar el valor medido para una muestra de carne específica con los algoritmos que pronostican con precisión la fecha de caducidad correcta.
Las patentes US20060075803, WO2005119233, WO2004081572, WO2004074834, US2004080319, US657520, WO9938007 y WO2008035220, entre otras, describen sensores basados en voladizo, con o sin MIP, para la detección de biomoléculas, aunque ninguno de estos están específicamente dirigidos a detectar aminas biogénicas.
Las patentes US2013011364, WO2009026581, US2008153079, WO2004027412, WO0177667 y un documento sobre Curcurbituril7 (Silva, Choudhury et. al., ACS Chem. Biol., 2014, 9, 1432-1436), describe la unión selectiva de aminas biogénicas a, por ejemplo, MIP. Estos compuestos se pueden utilizar para identificar y unir aminas biogénicas específicas, pero las patentes no describen la aplicación de esto en un dispositivo micro- o nano-mecánico.
US2007224689, JPH01119752, US2011306140, PA05007224 y WO2006078255 divulgan sensores no mecánicos para la detección de aminas biogénicas. Estos sensores detectan la cadaverina, ya sea por conducción electrónica o cromatográficamente.
WO0078204, WO9966304, WO0054237 y US2002142477 divulgan matrices de sensores y cálculo remoto de olores. Estas patentes cubren el concepto de narices electrónicas que consisten en múltiples sensores como una matriz y la posibilidad de utilizar la recopilación de valores medidos en una ubicación remota. Estas patentes no están relacionadas específicamente con ninguna técnica de detección o molécula objetivo.
Prabha Verma et al: "Polymer selection for SAW sensor array based electronic noses by fuzzy c-means clustering of partition coefficients: Model studies on detection of freshness and spoilage of milk and fish", Sensors and Actuators B: Chemical, Vol. 209, no. 31, 31 de marzo de 2015 (2015-03-31), páginas 751-769 divulga un dispositivo para determinar la frescura de los peces, comprendiendo el dispositivo un dispositivo de detección para la detección de aminas biogénicas.
M. Horstfall Jnr* et al: "Evaluation of the levels of total volatile bases and trimethyleamine formed in fish stored at low temperature", Bulletin of the Chemical Society of Ethiopia, Vol. 20, no. 1, 8 Mayo 2006 (2006-05-08), XP055685982, Et ISSN: 1011-3924, DOI: 10.4314/bcse.v20i1.21155 divulga una correlación entre la concentración de TMA y el tiempo de almacenamiento, y sugiere utilizar los datos obtenidos experimentalmente para formular límites adecuados de seguridad alimentaria para el consumo de productos pesqueros frescos refrigerados.
Objeto de la invención
Un primer objeto de la invención es conseguir un sensor basado en micro- o nano-mecánica, es decir, tecnología de voladizo, y que se puede utilizar para ofrecer un dispositivo portátil confiable para la detección de trazas de aminas volátiles, tales como cadaverina y putrescina
Un segundo objetivo de la invención es determinar los estados de degradación y las fechas de caducidad mediante la correlación de los valores medidos de la concentración de aminas biogénicas con la supresión de los valores premedidos para diferentes tipos de carne, pescado y aves de corral, en diferentes condiciones de almacenamiento; la temperatura y la composición de la atmósfera.
Un tercer objeto de la invención es que los valores premedidos se almacenan en una base de datos y constituyen algoritmos con los que se puede comparar la mediciónin situespecífica. El valor medidoin situque refleja, por ejemplo, la concentración de cadaverina se comparará con los valores de la base de datos a partir de los cuales se puede determinar el estado de degradación.
Breve descripción de la invención
Un sensor basado en micro- o nano-mecánica, es decir, tecnología de voladizo, y que se puede utilizar para ofrecer un dispositivo portátil confiable para la detección de trazas de aminas volátiles, tales como cadaverina y putrescina. Se sabe que estos compuestos son indicativos de deterioro de los alimentos, sin embargo, este dispositivo también puede ser adaptado para detectar precursores de enfermedades humanas, o indicadores de contaminación del aire y el agua. Además, la tecnología de micro sensores en voladizo ofrece un sensor portátil en tiempo real para productos químicos, ya sea en fase gaseosa o líquida, con alta sensibilidad, tamaño en miniatura, bajo consumo de energía y la capacidad de ser fabricado en una matriz de sensores para la detección simultánea de múltiples productos químicos. La concentración química corresponderá a una huella química. Los valores medidos pueden calcularsein situpara determinar el estado de degradación de la muestra de carne específica y pronosticar la fecha de caducidad correcta para el cálculo posterior y el acceso remoto. En consecuencia, sería conveniente disponer, por ejemplo, de un dispositivo de vigilancia portátil, en línea o en tiempo real, micro- o nano-voladizo para la detección e identificación de trazas de aminas biogénicas que indiquen, por ejemplo, el deterioro de los alimentos o las enfermedades humanas.
Breve descripción de las figuras
Figura 1: Se representa un ejemplo de un sensor micro- o nano-mecánico, en este caso un voladizo (1). El voladizo está recubierto por un aglutinante selectivo, por ejemplo, un polímero de impresión molecular (2) que captura selectivamente la molécula objetivo (3), en este caso, aminas biogénicas volátiles. El voladizo se deforma a medida que las moléculas se unen a su superficie (4), este cambio mecánico se puede detectar aquí ópticamente; un rayo láser incidente (5) originario de un diodo láser (6) se desviará de manera diferente (7) y la diferencia se puede detectar con un fotodiodo (8).
Figura 2: El dibujo es una representación esquemática de un dispositivo/aparato en forma de pluma (1) que se puede insertar en la muestra de interés, por ejemplo, carne. La concentración volátil de amina biogénica en la carne se correlaciona directamente con la concentración de estas moléculas en un volumen de equilibrio por encima de la carne en donde se coloca el sensor, por ejemplo, un nano-voladizo (2). El recubrimiento selectivo del aglutinante en el voladizo, por ejemplo, un polímero de impresión molecular (3), captura selectivamente la molécula objetivo (4), en este caso, aminas biogénicas, tal como cadaverina. La flexión se correlaciona con una concentración que a su vez se correlaciona con, por ejemplo, un estado de degradación de la carne. En un dispositivo relacionado con la invención, pero que no forma parte de ella, se puede mostrar en una pantalla en la propia pluma (5) y transmitirse de forma inalámbrica (6) a un ordenador local (7). En un dispositivo de este tipo, un algoritmo puede procesar el valor medido para obtener una fecha de caducidad correcta para la carne y/o enviarla por Internet (8) a una ubicación remota, por ejemplo, una base de datos (9). Aquí, los valores se almacenarán y procesarán para su uso posterior y para acceso remoto desde un ordenador u otro dispositivo similar (10) a través de Internet (8).
Descripción detallada de la invención
Tecnología:
La presente invención se clasifica como BioMEMS o BioNEM (Sistemas bio microelectromecánicos/Sistemas bio nanoelectromecánicos), más específicamente un biosensor miniaturizado. La invención constituye la combinación de tecnologías conocidas con el fin de medir niveles bajos de aminas biogénicas como indicador de, por ejemplo, deterioro de los alimentos y, a partir de esto, predecir las fechas de caducidad correctas de una muestra específica de carne, pescado o aves de corral.
Una realización de la invención se refiere a la determinación de los estados de degradación y las fechas de caducidad mediante la correlación de los valores medidos de la concentración de aminas biogénicas con la supresión de los valores premedidos para diferentes tipos de carne, pescado y aves de corral, en diferentes condiciones de almacenamiento; la temperatura y la composición de la atmósfera. Los valores premedidos se almacenan en una base de datos y constituyen algoritmos con los que se puede comparar la mediciónin situespecífica. El valor medidoin situque refleja, por ejemplo, la concentración de cadaverina se comparará con los valores de la base de datos a partir de los cuales se puede determinar el estado de degradación. A medida que el usuario proporciona información sobre las condiciones de almacenamiento, este valor medido puede utilizarse mediante algoritmos para predecir de manera correcta y precisa el periodo de validez restante de la muestra de carne específica.
Otra realización de la invención se refiere a un sensor nano- o micromecánico, tal como un sensor de tensión o masa para la detección de sustancias objetivo en fluidos que comprenden una o más unidades de sensores, por ejemplo, en forma de puentes, diafragmas o voladizos con recubrimientos de captura. Los voladizos son un método para detectar parámetros libres de etiquetas de tensión inducida y flexión cuando están en contacto con la molécula objetivo en forma de un fluido (gas o líquido), y son bien conocidos en la técnica. Los micro- y nano-voladizos son conocidos por su alta sensibilidad y son bien conocidos por su uso en la detección a través de la interacción molecular. Son micro-fabricados, por ejemplo, grabado, fundición, nano-impresión o litografía suave a partir de materiales como silicio, nitruro de silicio, carburo de silicio o material de polímero. Al menos una cara del voladizo de cualquier forma será cubierta por un recubrimiento de unión selectiva. Este recubrimiento de unión interactúa física o químicamente con la molécula objetivo e induce una tensión en la superficie en voladizo, la generación de calor o la carga de masa. Estos parámetros alterarán físicamente el voladizo y, por lo tanto, se pueden detectar como una correlación directa con la concentración de la sustancia química de interés/molécula objetivo mediante la calibración previa. Una flexión o cambio en la frecuencia Eigen del voladizo se puede detectar ya sea ópticamente o mediante un resistor piezoeléctrico. La detección eléctrica se puede obtener a través de un resistor piezoeléctrico colocado en el extremo sujetado del voladizo. La detección óptica implica enfocar la luz de un diodo láser en el voladizo y medir el cambio en el ángulo de deflexión a medida que el voladizo sufre un cambio físico. Ambos métodos de lectura para la detección del cambio mecánico del voladizo son conocidos por un experto en la técnica.
El creciente interés en catalizadores y aglutinantes selectivos, así como en la tecnología de polímeros de impresión molecular, ha revolucionado los sensores sensibles a la superficie. Un aglutinante selectivo es esencial en casi todos los sensores de fluidos y especialmente para sensores de olores/narices electrónicas. Se requiere un aglutinante selectivo de alta afinidad que debe tener una alta selectividad hacia la molécula objetivo, en este caso la amina biogénica específica, por ejemplo, 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano (ciclam) o la tecnología de polímeros de impresión molecular ofrece esta alta selectividad específica de objetivo. La impresión molecular implica esencialmente hacer un molde de una molécula objetivo. Esto se logra permitiendo que los monómeros se autoensamblen alrededor de la molécula objetivo y eliminando la molécula objetivo, dejando una forma y funcionalidad complementarias a la molécula objetivo, por lo que sólo unirá la molécula objetivo original. La unión por el polímero de la molécula objetivo es ahora altamente selectiva y reversible. Un polímero de impresión molecular de cambio de color diseñado específicamente con una alta selectividad hacia la cadaverina ya ha sido patentado y utilizado para fines de detección cromatográfica.
Así, de acuerdo con esta realización, se divulga un método de detección de aminas biogénicas como indicador de deterioro de los alimentos y como precursor de ciertas enfermedades humanas. La tecnología implica un dispositivo micro- o nanomecánico para la detección libre de etiquetas del producto químico deseado. Un aglutinante selectivo con una alta afinidad hacia las aminas biogénicas asegurará la unión selectiva y el cambio mecánico del sensor se puede detectar tanto óptica como eléctricamente.
Utilización y aplicación:
Una realización adicional de la invención es la utilización de la tecnología como se describe en la primera realización de la invención. El sensor micro- o nano-mecánico para la detección de aminas biogénicas puede ser sometido al fluido de interés, por ejemplo, exposición a líquidos o exposición a gases. Esto podría lograrse mediante, por ejemplo, la integración de la tecnología en un dispositivo microfluídico, el contacto directo con el fluido en el espacio de cabeza de la sustancia de interés, por ejemplo, en el caso de la descomposición de los alimentos, la carne o el pescado/marisco, o en el caso de enfermedades humanas, aliento, sudor u orina. De esta manera, las concentraciones de aminas biogénicas volátiles pueden medirse como concentraciones de equilibrio en el espacio de cabeza de la muestra. Por lo tanto, esta realización de la presente invención proporciona una detección no destructiva y libre de etiquetas de la calidad de los alimentos, tal como la frescura de la carne y los mariscos, en un momento dado y, por lo tanto, se divulga la determinación de la vida útil restante mediante la comparación de los valores medidos con algoritmos predeterminados.
De acuerdo con otra realización, se divulga un aparato, por ejemplo, dispositivo portátil, en línea o en tiempo real, en donde se incorpora la tecnología micro- o nano-mecánica descrita para la detección de aminas biogénicas. Dicho aparato sería además adecuado, por ejemplo, en la producción, distribución, transporte, venta al por menor, cocinas industriales, hospitales, restaurantes, y en los hogares privados e investigación. También puede utilizarse como un aparato de medición en línea en instalaciones de producción que manipulan carne o pescado, o como parte de un kit de pruebas o incluido en empaques de alimentos. Utilizado para aplicaciones médicas, tales como la determinación de la presencia de aminas biogénicas en los fluidos corporales como precursor de enfermedades específicas, la tecnología descrita en la realización anterior podría también aplicarse para el monitoreo en tiempo real de la progresión en la concentración de aminas biogénicas siempre que sea necesario.
En otro dispositivo relacionado con la invención, pero que no forma parte de ella, la capacidad de procesar y enviar los valores medidos a un ordenador o a un servidor remoto se puede utilizar para, por ejemplo, caracterización adicional, acceso remoto, capacidad de extraer datos de una base de datos que contiene una pluralidad de huellas químicas. También se puede aplicar como un método de caracterización remota, monitoreo de tendencias entre poblaciones o cambios en un estado físico de un fluido durante un período de tiempo detectado por la tecnología descrita en la primera realización. Estas bases de datos remotas también pueden contener los algoritmos aplicados para determinar el estado de degradación exacto y predecir fechas de caducidad precisas como se describe en la primera realización.
En consecuencia, un sistema de detección remota de dicho dispositivo incluye al menos un sensor e incluye numerosos sensores, un dispositivo de medición para detectar una señal en los sensores, un dispositivo para transmitir los datos de la señal a una ubicación remota, un ordenador, una estructura de datos de perfiles de respuesta del sensor o huellas dactilares, y un algoritmo de comparación.
Las realizaciones particulares de la presente invención se han descrito con el propósito de ilustración, aunque será evidente para los expertos en la técnica que numerosas variaciones y detalles de la invención se pueden hacer sin apartarse de la invención como se describe en las reivindicaciones.
Ejemplos
Ejemplo 1: Uno podría imaginar un nano-voladizo funcionalizado con un químico selectivo como el ciclam, que une los diaminos biogénicos, tal como la cadaverina, selectivamente. Cuando se expone a la cadaverina de la carne degradada el voladizo funcionalizado se doblará o cambiará la frecuencia de resonancia, siendo este cambio en las propiedades mecánicas del voladizo detectable óptica o resistivamente. El voladizo se colocará en un dispositivo portátil; una pluma. La punta de la pluma se insertará en la carne y se establecerá una concentración de equilibrio de aminas biogénicas volátiles en el volumen entre la carne y el sensor. En un producto relacionado con, pero que no forma parte de, la invención, esta concentración se mide por la tecnología descrita y el valor indicativo del estado de degradación establecido a partir de la correlación con los valores de la base de datos, se muestra en una interfase adecuada y se envía a un ordenador y a un servidor remoto rn donde los datos se pueden caracterizar, almacenar y acceder posteriormente. El valor medido, junto con la información sobre las nuevas condiciones de almacenamiento, se recopilará en algoritmos predeterminados que reflejen el estado de degradación de diferentes tipos de carne en diferentes condiciones de almacenamiento y, a partir de esta comparación con los datos conocidos, se puede determinar una predicción correcta del periodo de validez restante y así prevenir incidentes de intoxicación alimentaria y el impacto perjudicial potencial de los mismos; evitando el desperdicio innecesario de alimentos y los impactos económicos y ambientales asociados.
Ejemplo 2:También se podrían imaginar puentes voladizos funcionalizados recubiertos con un aglutinante selectivo con una alta afinidad hacia la trimetilamina y las muestras de fluidos vaginales pueden ser probadas con un kit de prueba para condiciones médicas, tal como la vaginosis bacteriana. En este kit de pruebas, el puente voladizo funcionalizado podría situarse en un cartucho desechable con un sistema de bloqueo adaptable al aparato de lectura.
Ejemplo 3:A medida que la carne se procesa a otros productos, la calidad se prueba en la línea de producción mediante un control automático mediante un voladizo recubierto en un dispositivo microfluídico, que mide los niveles de espermina, tiramina e histamina del líquido asociado al proceso.
Ejemplo 4:Durante el transporte de peces y mariscos, un aparato en el embalaje de transporte que contiene la tecnología incorporada para determinar aminas biogénicas volátiles transmitirá en tiempo real la condición del pez a un servidor central al que se puede acceder de forma remota.
Ejemplo 5:Dado que las aminas biogénicas son indicativas de descomposición orgánica, la concentración de estos compuestos en las muestras de agua indicaría una fuente de contaminación y determinaría el riesgo para la salud asociado con el consumo del agua. Esto podría lograrse midiendo la concentración de estas aminas resistentes al calor después de hervir la mayor parte del agua y utilizando la tecnología divulgada en la presente invención.
Claims (13)
1. Un dispositivo para determinar la frescura y prever las fechas de caducidad de la carne y el pescado, en donde el dispositivo comprende al menos un dispositivo de detección para la detección de aminas biogénicas, dicho dispositivo de detección comprende al menos una unidad de detección nano- o micro-mecánica, caracterizado porque el dispositivo comprende al menos una base de datos, cuya base de datos comprende valores obtenidos experimentalmente de concentraciones de aminas biogénicas para al menos un tipo de carne o pescado para al menos una condición de almacenamiento, por ejemplo, la temperatura, en donde la base de datos comprende además al menos un algoritmo para la correlación de la concentración de aminas biogénicas detectadas por el dispositivo de detección con valores de la base de datos para la predicción de la caducidad, y en donde el dispositivo está configurado para pronosticar fechas de caducidad para la carne y el pescado utilizando dicha base de datos y dicho algoritmo.
2. El dispositivo de detección de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de detección comprende un voladizo con una superficie, en donde al menos parte de la superficie comprende un recubrimiento, cuyo recubrimiento es un polímero de impresión molecular, y en donde el dispositivo de detección comprende además una unidad de detección.
3. El dispositivo de detección de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la unidad de detección comprende al menos un detector óptico o un detector eléctrico.
4. El dispositivo de detección de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el detector óptico comprende un diodo láser y un fotodiodo orientados hacia el voladizo desde el mismo lado y con un ángulo entre el diodo láser y el fotodiodo, en donde el ángulo es inferior a 180°.
5. El dispositivo de detección de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el dispositivo de detección es un dispositivo de detección portátil.
6. El dispositivo de detección de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo portátil es una pluma que comprende además una pantalla.
7. El dispositivo de detección de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el dispositivo de detección comprende además un ordenador de transmisión que comprende medios para almacenar, procesar y acceder a los datos del dispositivo de detección.
8. El dispositivo de detección de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el dispositivo de detección está adaptado para monitorear la calidad de los alimentos.
9. Un método de uso de un dispositivo de detección como el descrito en las reivindicaciones 2 a 8, para determinar la frescura y prever las fechas de caducidad de la carne y el pescado, dicho método activa al menos una unidad de detección nano- o micro-mecánica, caracterizado porque el método almacena los datos medidos en al menos una base de datos, dicha base de datos contiene los valores obtenidos experimentalmente de las concentraciones de aminas biógenas de al menos un tipo de carne o pescado para al menos una condición de almacenamiento, por ejemplo, la temperatura, en donde la base de datos comprende además al menos un algoritmo para la correlación de la concentración de aminas biógenas detectada por el dispositivo de detección con los valores de la base de datos para la predicción de la caducidad.
10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el método comprende además al menos los siguientes pasos:
A) Las moléculas de amina biogénicas interactúan con el recubrimiento del voladizo,
B) La flexión del voladizo,
C) La flexión se mide,
D) Los datos medidos se muestran en el dispositivo de detección y/o los datos medidos se transmiten de forma inalámbrica a un ordenador.
11. El método de uso de un dispositivo de detección de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el método comprende además al menos los siguientes pasos después de D): E) la medida es óptica midiendo el cambio en el ángulo de desviación de un rayo láser del diodo láser enviado al voladizo y reflejado al fotodiodo.
12. El método de uso de un dispositivo de detección de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9-11, caracterizado porque el método comprende además al menos el siguiente paso después de E): F) los datos medidos se almacenan y procesan en el ordenador que comprende medios para almacenar, procesar y acceder a los datos, determinar el periodo de validez restante de la carne y el pescado.
13. El método de uso de un dispositivo de detección de conformidad con la reivindicación 10 o 12, caracterizado porque el método comprende además al menos el siguiente paso después de F): G) los datos se reenvían a través de Internet, por ejemplo, a una base de datos para almacenamiento y procesamiento, y para acceso remoto a través de Internet.
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