Controlar amb sensors autònoms la contaminació del mar, especialment en les piscifactories. És l'objectiu de dos projectes europeus en què participa el CSIC i que s'acaben d'aprovar: 'Sea on a chip', liderat pel CSIC, i 'BRAAVOO'.

Dos projectes que s'acaben d'aprovar, 'Sea on a chip' i 'Braavoo', desenvoluparan sistemes per controlar amb sensors autònoms la contaminació del mar, especialment en les piscifactories. El control de la contaminació al mar requereix un seguiment constant en diferents punts: els corrents marins flueixen constantment i on avui les aigües estan netes, demà poden haver toxines procedents d'algues o contaminants procedents d'abocaments.

Aquest control permanent és especialment necessari en el cas de les piscifactories, ja que aquesta activitat pot generar residus que impacten en el medi marí. Actualment, la vigilància de la contaminació en aquestes instal•lacions es basa a prendre rutinàriament mostres d'aigua i enviar-les als laboratoris per a la seva anàlisi, el que pot suposar diversos dies fins obtenir resultats.

Dos projectes europeus que s'acaben d'aprovar, “Sea on a chip” i “Braavoo”, que compten amb la participació d'investigadors del CSIC, busquen una solució alternativa basada en sensors autònoms i amb control remot. Tots dos formen par de la ultima convocatòria del VII Programa Marc de la UE.

Sensors flotants: mini-laboratoris en xarxa

A 'Sea on a chip' es desenvoluparà un sistema de control basat en una xarxa de xips sensors miniaturitzats que quedaran fixats al perímetre de les piscifactories.

El projecte està liderat per Damià Barceló, professor d'investigació del CSIC a l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA), i té com a gestora del projecte a Marinella Farré, també investigadora del CSIC a l'IDAEA.

Farré explica que "la intenció és que els xips vagin sobre unes miniboies, de la mida d'un terç d'un paquet de tabac. Cada boia portarà un xip de tot just 10 cm, amb la seva font d'energia, amb els reactius necessaris per a l'anàlisi i els components electrònics necessaris per a la recepció i transmissió de dades". Basats en el concepte del "lab-on-a-chip", cada miniboya serà com un laboratori autònom.

Cada xip estarà dotat de biosensors per analitzar un grup de 6 o 7 compostos, els més representatius del tipus de contaminació que es vol controlar. Des de toxines naturals procedents de floracions algals naturals fins contaminants emergents, com els compostos polibromats o antibiòtics.

"La intenció és que els xips vagin sobre unes miniboies, de la mida d'un terç d'un paquet de tabac".

Gràcies a treballs realitzats anteriorment pel grup dirigit per Pilar Marco, a l'Institut de Química Avançada de Catalunya del CSIC, els investigadors ja disposen d'una biblioteca d'anticossos capaços de reconèixer els contaminants.

"Busquem aplicar una tecnologia flexible i barata, que es pugui adaptar a les circumstàncies, al control de diferents contaminants i els sensors puguin ser reemplaçats fàcilment", diu Marinella Farre.

Un dels aspectes interessants és que es podrà interaccionar per control remot amb els xips sensors que estaran al mar. "Els xips enviaran els resultats a una estació central i, en funció de la situació (per exemple, davant d'una alerta per contaminació), es poden enviar noves ordres als sensors per a que realitzin anàlisis amb més freqüència o se centrin en algun contaminant concret ".

El projecte "Sea on a chip" coordinat per l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA) del CSIC, compta amb la participació de dos centres del CSIC, l'Institut de Quimica Avançada de Catalunya (IQAC) i l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB). El projecte té un total de 17 socis de 9 països (Àustria, Espanya, França, Grècia, Itàlia, Noruega, Portugal, Regne Unit, Romania i Suècia), i amb un pressupost global de més de 5,5 milions d'euros.

Laboratori en un catamarà

'BRAAVOO' és un altre projecte europeu dedicat al control de la contaminació marina. En aquest cas, es busca desenvolupar un laboratori flotant instal•lat en un mini-catamarà totalment autònom i dotat d'energia per panells solars. Aquest sistema es controlarà de manera remota i els resultats analítics obtinguts al llarg del recorregut s'enviaran a una central de recollida de dades.

Al projecte 'Braavoo' es busca desenvolupar un laboratori flotant instal·lat a un mini-catamarà

El catamarà estarà dotat de diferents biosensors. D'una banda, immunosensors òptics, ja que són extremadament precisos en la detecció de contaminants diana. D'altra banda, un segon tipus de sensors basats en cèl•lules bacterianes per a la determinació de contaminants com el mercuri. Finalment, biosensors basats en la resposta de micro-algues capaces d'avaluar efectes globals produïts per la possible presència contaminants i toxines.

En el projecte 'BRAAVOO' participen dos centres de recerca del CSIC: l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA) i el Centre d'Investigació en Nanotecnologia i Nanociència (CIN2). Té un pressupost total de 3'5 milions d'Euros i compta amb la participació de 9 socis de 7 països (Alemanya, Espanya, Holanda, Irlanda, Israel, Itàlia i Suïssa).