Patente nacional por "Sistema de detección y registro continuo de niveles de agentes microbiológicos de interés en aguas"

Reivindicaciones:
+ ES-2930018_B21. Sistema para la detección continua de agentes microbiológicos de interés en aguas; caracterizado por que comprende: - al menos un depósito biosensor (1) provisto de una entrada (2) y una salida (3) de las aguas a monitorizar y que contiene unas nanopartículas (14) funcionalizadas con al menos un anticuerpo específico para la captura antigénica de un tipo determinado de agente microbiológico presente en el agua, y la creación de entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez en el agua; comprendiendo cada depósito biosensor (1) : - unos filtros de entrada (11) y salida (12) de retención de las nanopartículas (14) funcionalizadas en el interior del depósito biosensor (1) ; - un sensor del nivel del agua (13) contenido en el depósito biosensor (1) ; - un sensor de temperatura (15) del agua en interior del depósito biosensor (1) - un calefactor (16) de mantenimiento del agua contenida en el depósito biosensor (1) a una temperatura comprendida entre 18 y 25 grados centígrados - al menos un sensor (17) espectrofotométrico o de medición de la turbidez del agua a monitorizar contenida en el depósito biosensor (1) que registra la señal proporcional de turbidez en base a la cantidad de microorganismo capturado en el correspondiente depósito biosensor (1) y, - una unidad de control (4) para la monitorización, registro y tratamiento de la información proporcionada por el sensor (17) espectrofotométrico o de medición de la turbidez, y el control del funcionamiento del sistema. 2. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado por que los filtros de entrada (11) y salida (12) comprenden un disco de membrana con superficie hidrofóbica y tamaño de poro en torno a 220 nm., que asegura la retención de las nanopartículas funcionalizadas en el interior del depósito recipiente, cuyo tamaño se estima en orden de 300 a 500 nm., según anticuerpo y bloqueante empleado. 3. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; caracterizado por que la unidad de control (4) comprende: una unidad de detección (41) de distintos patógenos; una CPU (42) encargada de todo el procesamiento y secuencias de funcionamiento, y de las comunicaciones IoT con una plataforma en la nube; un armario eléctrico (43) de entrada de tensión, una entrada de suministro eléctrico (44) y, una antena (45) exterior de transmisión de los datos recopilados en iempo real a la plataforma loT por medio de protocolos de comunicación como 4G/5G/GPRS/RED Lora. 4. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; caracterizado por que comprende dos o más depósitos biosensores (1) , conectados en serie o en paralelo, entre la entrada (2) y la salida (3) de agua, que contienen nanopartículas (14) funcionalizadas con unos anticuerpos específicos para la captura antigénica en cada depósito biosensor (1) de un tipo determinado de agente microbiológico presente en el agua. 5. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; caracterizado por que la entrada (2) de agua al depósito biosensor (1) se encuentra conectada a un conducto (5) de entrada y salida de aguas residuales en el que se encuentran dispuestos: una válvula (51) de apertura y cierre de la entrada de agua, unos filtros (52) de las aguas residuales impulsadas por una bomba de agua (53) hacia un depósito (6) de sedimentación provisto de un sensor de nivel (61) que activa una bomba de agua (55) encargada de recoger el agua del depósito (6) y de impulsarla a través de una válvula de presión (56) y un filtro de membrana (57) hasta la entrada (2) de agua al depósito biosensor (1) . 6. Sistema, según la reivindicación 5, caracterizado por que la entrada (2) y la salida (3) de agua del depósito biosensor (1) comprenden sendas parejas de válvulas de paso (21, 22) (31, 32) que permiten el paso y el corte de las aguas residuales. 7.- Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado por que la salida de agua (3) dispone de una válvula antirretorno (33) de paso y desagüe de las aguas residuales por dicha salida (3) . 8. Sistema, según las reivindicaciones 3 a 7; caracterizado por que las señales de los sensores (15) de medición de turbidez proporcionan a la unidad de detección (41) una identificación del agente y/o contaminantes específicos presentes en las aguas monitorizadas. 9. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; caracterizado por que las nanopartículas (14) funcionalizadas comprenden nanopartículas de látex funcionalizadas (coated beads) con un anticuerpo monoclonal que captura los agentes microbiológicos o partículas virales presentes en las aguas a monitorizar, mediante la unión múltiple del sistema de partículas, creando entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez en el agua.
+ ES-2930018_A11. Sistema para la detección continua de agentes microbiológicos de interés en aguas; caracterizado por que comprende: - al menos un depósito biosensor (1) provisto de una entrada (2) y una salida (3) de las aguas a monitorizar y que contiene unas nanopartículas (14) funcionalizadas con al menos un anticuerpo específico para la captura antigénica de un tipo determinado de agente microbiológico presente en el agua, y la creación de entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez en el agua; comprendiendo cada depósito biosensor (1) : - unos filtros de entrada (11) y salida (12) de retención de las nanopartículas (14) funcionalizadas en el interior del depósito biosensor (1) ; - un sensor del nivel del agua (13) contenido en el depósito biosensor (1) ; - un sensor de temperatura (15) del agua en interior del depósito biosensor (1) - un calefactor (16) de mantenimiento del agua contenida en el depósito biosensor (1) a una temperatura comprendida entre 18 y 25 grados centígrados - al menos un sensor (17) espectrofotométrico o de medición de la turbidez del agua a monitorizar contenida en el depósito biosensor (1) que registra la señal proporcional de turbidez en base a la cantidad de microorganismo capturado en el correspondiente depósito biosensor (1) y, - una unidad de control (4) para la monitorización, registro y tratamiento de la información proporcionada por el sensor (17) espectrofotométrico o de medición de la turbidez, y el control del funcionamiento del sistema. 2. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado por que los filtros de entrada (11) y salida (12) comprenden un disco de membrana con superficie hidrofóbica y tamaño de poro en torno a 220 nm., que asegura la retención de las nanopartículas funcionalizadas en el interior del depósito recipiente, cuyo tamaño se estima en orden de 300 a 500 nm., según anticuerpo y bloqueante empleado. 3. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; caracterizado por que la unidad de control (4) comprende: una unidad de detección (41) de distintos patógenos; una CPU (42) encargada de todo el procesamiento y secuencias de funcionamiento, y de las comunicaciones IoT con una plataforma en la nube; un armario eléctrico (43) de entrada de tensión, una entrada de suministro eléctrico (44) y, una antena (45) exterior de transmisión de los datos recopilados en iempo real a la plataforma loT por medio de protocolos de comunicación como 4G/5G/GPRS/RED Lora. 4. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; caracterizado por que comprende dos o más depósitos biosensores (1) , conectados en serie o en paralelo, entre la entrada (2) y la salida (3) de agua, que contienen nanopartículas (14) funcionalizadas con unos anticuerpos específicos para la captura antigénica en cada depósito biosensor (1) de un tipo determinado de agente microbiológico presente en el agua. 5. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; caracterizado por que la entrada (2) de agua al depósito biosensor (1) se encuentra conectada a un conducto (5) de entrada y salida de aguas residuales en el que se encuentran dispuestos: una válvula (51) de apertura y cierre de la entrada de agua, unos filtros (52) de las aguas residuales impulsadas por una bomba de agua (53) hacia un depósito (6) de sedimentación provisto de un sensor de nivel (61) que activa una bomba de agua (55) encargada de recoger el agua del depósito (6) y de impulsarla a través de una válvula de presión (56) y un filtro de membrana (57) hasta la entrada (2) de agua al depósito biosensor (1) . 6. Sistema, según la reivindicación 5, caracterizado por que la entrada (2) y la salida (3) de agua del depósito biosensor (1) comprenden sendas parejas de válvulas de paso (21, 22) (31, 32) que permiten el paso y el corte de las aguas residuales. 7.- Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado por que la salida de agua (3) dispone de una válvula antirretorno (33) de paso y desagüe de las aguas residuales por dicha salida (3) . 8. Sistema, según las reivindicaciones 3 a 7; caracterizado por que las señales de los sensores (15) de medición de turbidez proporcionan a la unidad de detección (41) una identificación del agente y/o contaminantes específicos presentes en las aguas monitorizadas. 9. Sistema, según cualquier reivindicación anterior; caracterizado por que las nanopartículas (14) funcionalizadas comprenden nanopartículas de látex funcionalizadas (coated beads) con un anticuerpo monoclonal que captura los agentes microbiológicos o partículas virales presentes en las aguas a monitorizar, mediante la unión múltiple del sistema de partículas, creando entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez en el agua.

Los productos y servicios protegidos por este registro son:
G01N 21/17 - G01N 21/3577 - G01J 3/00

Descripciones:
+ ES-2930018_B2 Sistema de detección y registro continuo de niveles de agentes microbiológicos de interés en aguas Sector de la técnica. La presente invención se refiere a un sistema biotecnológico aplicable en la detección y monitorización continua y programada de agentes microbiológicos o tóxicos en medio acuoso (aguas residuales o fluviales, saladas o dulces, potables o limpias) , y en general de microorganismos de interés para dar respuesta de salud pública o medioambiental. El sistema de la invención se ha desarrollado con la finalidad de dar respuesta a la detección no exclusiva de SARS-CoV-2 en aguas residuales, si bien dicho desarrollo de urgencia se puede especificar a otros tipos de detección (bacterias, virus, hongos, protozoos, incluso xenobióticos o tóxicos de interés) seleccionando el anticuerpo frente al target específico para cada caso. Estado de la técnica anterior La evidencia científica ha demostrado que el agente causal del COVID-19 (SARS-CoV-2) es un virus respiratorio cuya vía de salida principal es la fecal, produciéndose la excreción de niveles elevados desde la primera fase de la infección, incluso en pacientes portadores sanos (asintomáticos) que hacen que la detección del virus en aguas residuales sea un indicador apropiado para la detección precoz de brotes, focos y casos. La detección actual de niveles en aguas residuales está demostrando ser una métrica de utilidad para monitorear y predecir el estado epidemiológico de una determinada población. La detección actual como sistema de referencia se realiza a través de técnicas moleculares de elevada sensibilidad y especificidad (RT-qPCR) , siendo una prueba de elevado coste, requerimientos de personal y equipamiento altamente cualificado, operarios de muestreo (con riesgo biológico) y retraso en la obtención de los resultados del análisis, así como la ocupación de recursos con muestras ambientales que puedan ser necesarias para diagnóstico. Además, la detección de material genético del SARS-CoV-2 en aguas posee limitaciones de integridad del propio material genético (RNA viral) , que hace que no pueda ser detectado por técnicas moleculares, mientras que los antígenos de la cubierta vírica son proteínas resistentes a las condiciones inhóspitas del medio y es plausible su detección por anticuerpos, superando las limitaciones comentadas sin requerir recursos moleculares. Este monitoreo en tiempo real a gran escala puede reducir la necesidad de pruebas laboriosas y costosas, al permitir que los esfuerzos se dirijan a áreas o zonas de interés epidemiológica. En consecuencia, puede reducir el impacto de las medidas de precaución en la vida cotidiana de las personas y acelerar el proceso mediante el cual se detectan y controlan nuevos brotes por lo que se ha convertido en una clara herramienta de alerta temprana para futuras olas de la pandemia. Presencia de SARS-CoV-2 en las aguas residuales y su relación con la detección precoz del COVID-19. Desde 1915 cuando una pandemia de gripe devastó nuestro país, nuestra sociedad no se enfrentó a una situación similar en lo sanitario. La emergencia sanitaria que está provocando el COVID-19 y su impacto social, económico y sanitario, hacen necesaria la búsqueda de soluciones que ayuden al control de la pandemia y a preparar a la sociedad frente a posibles cepas, virus o nuevas pandemias que supondría consecuencias devastadoras. Las experiencias previas en la utilización de herramientas de alerta temprana en aguas residuales han demostrado su utilidad en salud pública, incluso cuando la prevalencia de COVID-19 presenta niveles bajos en la población. La vigilancia microbiológica en aguas residuales puede utilizarse como indicador epidemiológico para la detección de la circulación del virus en la población. Esta detección se puede realizar con la regularidad adecuada para aportar la información que permita detectar posibles focos de infección mediante realización de controles poblacionales de confluencia de conducción de aguas residuales. En la actualidad, la toma de muestras de aguas residuales se realiza de manera manual, lo que conlleva la intervención de un técnico-operario y una frecuencia de rastreo con intervalos entre toma y toma. Las muestras de aguas potencialmente contaminadas en recipientes herméticos se transportan para ser analizadas en laboratorios especializados, con los riesgos y problemática en la gestión actual. Todas las iniciativas de rastreo que se están realizando para la detección del COVID-19 en aguas residuales, tienen en común la recogida manual de las muestras y detección por PCR. Esta metodología representa una serie de desafíos que acompañan a cualquier esfuerzo de muestreo de agua, aunque hay tres en particular que son muy relevantes en el entorno del COVID-19. El primer desafío es la ubicación, el segundo es la preservación y el tercero es la integridad y seguridad de la muestra. - Ubicación: es fundamental recolectar una muestra de agua representativa para garantizar que su análisis molecular sea fiable. Se recomienda recolectar muestras de un entorno turbulento. - Preservación: al no realizarse la analítica de manera inmediata, las muestras deben conservarse manteniéndose a 4 °C o inferior. Los estudios han demostrado que el COVID-19 es estable durante al menos catorce días si se mantiene a estas bajas temperaturas. Al recolectar las muestras manualmente, es esencial poner inmediatamente la muestra en hielo o en un refrigerador después de la recolección. - Integridad y seguridad de la muestra: una vez tomadas las muestras es importante asegurar su integridad en su traslado a los laboratorios de análisis en un entorno seguro y aislado de posibles contaminaciones, tanto del exterior hacia las muestras como de las muestras hacia el exterior. La manipulación de las muestras de modo manual tiene, por tanto, una serie de inconvenientes: - Entraña riesgo para las personas que lo manipulan no sólo por el posible contacto con las aguas sino también por los aerosoles que se pueden desprender en las alcantarillas o centros de depuración debido al continuo movimiento de las aguas y remolinos que se forman. - No todos los técnicos extraen la muestra de agua de la misma manera. Incluso con procedimientos operativos comunes implementados, es imposible garantizar que las muestras se capturen de manera consistente unas de otras. - No todas las muestras se recogen a la profundidad adecuada. - No todas las muestras se recogen en un lugar donde las aguas residuales estén bien mezcladas ya que, al estar mal mezcladas, no son representativas. - Asimismo, por la propia naturaleza manual de la recogida de muestras es complicado que todas ellas se tomen de manera simultánea (a la misma hora del día) en todos los puntos de control. - No se puede hacer un rastreo continuo por el hecho que las muestras se toman de forma discreta, varios días, y esto hace que el rastreo no sea consistente y en su debido momento en que se descubre la presencia del COVID-19. Explicación de la invención. El sistema de detección y registro continuo de niveles de agentes microbiológicos de interés en aguas, objeto de la invención, tiene como objetivo la detección instantánea y la vigilancia ontinua de presencia de agentes microbiológicos (bacterias, virus, parásitos, hongos, protozoos) o tóxicos (xenobióticos, contaminantes) de interés para la salud o medio ambiente, tanto en aguas potables como no potables, que permite sustituir el sistema manual de recogida de muestras y análisis posterior en laboratorios de aguas residuales por un sistema inteligente, automatizado, sin intervención humana y online, tanto para la propia toma de muestras, como para la evaluación y registro digital de los resultados de sus análisis de detección, que se visualizarán en tiempo real en una plataforma TIC. La invención se refiere a un sistema automatizado de detección in situ, sin necesidad de muestreo manual, ni transporte y procesamiento de la muestra, ni análisis en laboratorio, que es adaptable a entornos de medio acuoso de aguas dulce/saladas y potables/residuales y que realiza: - el muestreo y procesamiento de la muestra de agua por filtración en serie, - la medición por turbidimetría programable, - la detección con biosensores específicos, - el registro e interpretación con sistema de alarmas, - el almacenamiento de datos (Big Data) en plataforma IoT en la nube. El sistema de la invención comprende al menos un depósito biosensor provisto de una entrada y una salida de las aguas a monitorizar y que contiene unas nanopartículas funcionalizadas con al menos un anticuerpo específico para la captura antigénica de un tipo determinado de agente microbiológico de interés presente en el agua, y la creación de entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez en la suspensión, proporcional al agente capturado. Cada depósito biosensor comprende: - unos filtros de entrada y salida de agua para la retención de las nanopartículas funcionalizadas en el interior del depósito biosensor; - un sensor del nivel del agua; - un sensor de temperatura del agua en el interior del depósito biosensor; - un calefactor de mantenimiento del agua una temperatura comprendida entre 18 y 25 grados centígrados - al menos un sensor espectrofotométrico o de medición de la turbidez del agua a monitorizar contenida en el depósito biosensor. Adicionalmente, este depósito biosensor puede incorporar un manómetro indicador de la presión del agua. El sistema también comprende una unidad de control para la monitorización, registro y tratamiento de la información proporcionada por el sensor espectrofotométrico o de medición de la turbidez, y el control del funcionamiento del sistema. En este sistema la muestra de agua es procesada y analizada de forma continua, y va acompañado de una plataforma IoT con capacidad de comunicar, ajustar sus parámetros y analizar la salida del sensor. Las ventajas de este sistema sobre la actuación manual actual son: - Se adecúa a las necesidades de un sistema de medida continua. Para ello, incluye una solución para la recogida y análisis de muestras en entornos acuosos con posible contaminación, cuyas medidas tienen utilidad epidemiológica o ambiental. - Compatible con los procedimientos definidos en las iniciativas y proyectos de alerta temprana de presencia y carga viral de COVID-19 en aguas residuales. - Permite un rápido despliegue de nuevas unidades para el monitoreo de brotes específicos. - Posibilita la recolección automática de muestras en todos los puntos en momentos temporales definidos y de manera simultánea. - Asegura la protección de los operarios en condiciones de muestreo peligrosas. Evita, por tanto, los costes de EPIs en los operarios, así como el riesgo que conlleva la recogida manual de muestras y su traslado. - Supone un menor coste frente a las recogidas manuales y el análisis posterior de muestras en laboratorios. - Rapidez en la obtención de resultados in situ instantáneos, con sistema de detección y alerta. - Permite la recogida, análisis de muestras y envío de resultados en tiempo real y horarios 24 horas x7 días a la semana y a demanda a lo largo del día, aumentando la frecuencia de estas de acuerdo con las necesidades de supervisión de la carga viral. - Solución innovadora e integrada en entornos Smart City e IoT - Gestión inteligente de las aguas residuales. - Procedimientos automatizados y libres de intervención humana basados en una plataforma de software en donde el usuario puede, en todo momento, consultar los niveles y recibe alertas en tiempo real. - Resultados inmediatos e integrables en las plataformas de gestión y seguimiento deCOVID-19 en un entorno Smart city es compatible con IoT (Internet of the Things) - Es importante destacar que, a la fecha de este documento, no existe en el mercado una solución automatizada de captación y análisis epidemiológico o ambiental de aguas. Esta monitorización en tiempo real de agentes microbiológicos en aguas tiene la capacidad de: • modificar sus parámetros, como la sensibilidad, para una detección inteligente, • almacenar los datos recopilados de interés en registro microbiológico o ambiental, • transmitir los resultados obtenidos en tiempo real a una plataforma IOT para su posterior procesamiento y activación de alarmas. La funcionalidad del sistema, integrado por un conjunto hardware/software integrado, hace que, desde la instalación del sistema en puntos concretos de control dentro de vías de alcantarillado o confluencia de aguas residuales, se tenga monitorizado el estado de la infección en el área de población concreto. El sistema proporciona una vida útil estimada de al menos 2 años por cada carga de nanopartículas, o hasta saturación de las partículas por máxima aglutinación, momento en que debe ser confirmada la alarma por técnicas de PCR de la misma muestra contenida en el recipiente de captura o en muestra de agua nueva, para ayudar a la toma de decisiones. La invención tiene la capacidad de detección simple (para un único microorganismo o agente microbiológico) o múltiple (para detección de dos o más microorganismos o agentes microbiológicos) , y este último a su vez puede realizarse con detección en serie (multisensor, con depósitos biosensor en serie) o simultáneo con sensor específico (en un mismo recipiente que contenga partículas distintas con distintos anticuerpos, requiriendo un sensor espectrométrico) . Todos los anticuerpos empleados para la funcionalidad de las partículas son anticuerpos de elevada especificidad y avidez frente a epítopos superficiales de agentes microbiológicos de interés. La región conservada o extremo amino del anticuerpo monoclonal se une a la superficie específica de las nanopartículas, de manera estable, siguiendo protocolos de coating del proveedor. Para el recubrimiento total de la superficie de las partículas, se emplean sustancias bloqueantes apropiadas a cada tipo de partícula y anticuerpo, siendo por lo general soluciones de PBS con BSA y PEG 2000, que aseguran el mantenimiento del coating, las propiedades de estabilidad de la unión al anticuerpo, y la propiedad de estabilidad de las partículas funcionalizadas y bloqueadas en la suspensión acuosa, con resistencia a las condiciones de H y salinidad propias del entorno acuoso al que van a ser expuestas. La funcionalidad de las partículas y sus propiedades con superación de los controles de calidad en laboratorio por lote de síntesis y funcionalización, siguiendo los parámetros y test de sedimentación reducida, estabilidad térmica y química (por medida espectrometría, reacción de Bradford para detectar liberación de anticuerpo en situaciones agresivas y entorno de temperatura y pH simulado) y control de aglutinación in vitro al ser expuestas a su antígeno (aglutinación forzada) . La suspensión de las partículas se realiza en relación peso/volumen ajustado a criterios de sensibilidad y dentro de valores aproximados de miligramos por mililitros. El ajuste funcional de sensibilidad de las partículas funcionalizadas se realiza en laboratorio con concentraciones conocidas de antígeno y/o microorganismo inactivado, y obtención de curva por turbidimetría o espectrometría en relación a la cantidad conocida de microorganismos, para tener la relación de señal de aglutinación y organismos capturados, realizándose por lote de partículas funcionalizadas y obtener relación semicuantitativa para ajuste de sensibilidad y límites de detección de registro gráficos. El anticuerpo monoclonal específico de antígenos de superficie y de elevada avidez y funcionalidad bajo amplio rango de pH y temperatura, es unido covalentemente mediante enlace carboxílico a partículas de látex o sílice de diámetro sintetizadas, y dicho proceso de recubrimiento a saturación con grupos amino hacen estable y expone la región específica para unirse al epítopo objetivo de manera estable y dando lugar a procesos de aglutinación de partículas agregadas generadoras de turbidez en nuestro sistema recipiente de paso de muestra en suspensión. En particular, para la detección de SARS-CoV-2 en aguas residuales el sistema integra nanopartículas (de 200 nm. de diámetro) de látex funcionalizadas (coated beads) con un anticuerpo específico (anticuerpo monoclonal de la proteína de la espícula) que captura los agentes microbiológicos o partículas virales (íntegras o no) presentes en aguas, mediante la unión múltiple del sistema de partículas, creando entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez, la cual puede ser determinada mediante turbidimetría que quedará registrada continuamente hasta un límite de alarma. Las partículas hidrofóbicas de látex-poliestireno o carbonato de sílice son sintetizadas en laboratorio con reactivos de elevada pureza y calidad, con repetitividad en las partículas obtenidas de tamaño y estructura homogénea, para su funcionalidad y con superficie de recubrimiento de elevada hidrofobicidad para recubrimiento pasivo, o superficie carboxílica para unión amino covalente del anticuerpo de recubrimiento. Las partículas aptas se mantienen en alícuotas para confirmación de estabilidad forzada en el tiempo, debiendo siempre tener una vida de al menos 2 años en suspensión o hasta llegar a límite de captura o aglutinación estimada. Una vez las partículas sean retiradas del dispositivo por aglutinación límite o por duración de 2 años, dicho recipiente con partículas y microorganismos capturados, serán llevadas a laboratorio para su análisis de comprobación por técnicas moleculares (PCR de confirmación del patógeno capturado con primeras o sondas específicas del microorganismo) y para su procesamiento como residuo biológico y gestión adecuada de los mismos, procediendo de inmediato al reemplazo del recipiente con un nuevo lote de partículas funcionalizadas por personal especializado. Cualquier agente microbiológico presente en muestra líquida (bacterias, virus, hongos o levaduras, cianobacterias, protozoo) , es identificada en el sistema a través de biosensores específicos de captura y aglutinación con detección continua de turbidez o espectrometría, con la especificidad del anticuerpo a utilizar y las condiciones óptimas de bloqueo y límites de detección a ajustar para cada sistema. Breve descripción del contenido de los dibujos. Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: - La figura 1 muestra esquemáticamente una realización básica del sistema de detección y registro continuo de niveles de agentes microbiológicos de interés en aguas, según la invención, con un depósito biosensor y la unidad de control. - La figura 2 un esquema de una variante de realización de la invención con el depósito biosensor de la figura anterior integrado en un circuito de circulación del agua. - La figura 3 muestra una variante de realización del sistema con varios depósitos biosensores en serie. - La figura 4 muestra una variante de realización del sistema con varios depósitos biosensores en paralelo. Exposición detallada de modos de realización de la invención. En la realización básica mostrada en la Figura 1 el sistema comprende un depósito biosensor (1) , provisto de una entrada (2) y una salida (3) de las aguas a monitorizar (que pueden ser agua dulce, salada o residuales) , y de unos filtros de entrada (11) y salida (12) de retención en el interior del depósito biosensor de las nanopartículas (14) funcionalizadas, en forma de suspensión homogénea estable de nanopartículas funcionalizadas, con al menos un anticuerpo específico para la captura antigénica de un tipo determinado de agente microbiológico presente en el agua, y la creación de entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez en el agua. El depósito biosensor (1) comprende: un sensor (17) espectrofotométrico o de medición de la turbidez de las aguas a monitorizar; un sensor del nivel de agua (13) para garantizar en todo momento que las nanopartículas funcionales estén siempre inmersas en agua y así evitar deterioro por ausencia de media acuoso; un sensor de temperatura (15) del agua en interior del depósito biosensor (1) para garantizar la correcta temperatura de entre 18 y 25 grados centígrados que debe de estar el agua para su correcta lectura por medio del sensor de turbidez; un calefactor (16) de mantenimiento del agua contenida en el depósito biosensor (1) a una temperatura comprendida entre 18 y 25 grados centígrados.- Este sistema comprende una unidad de control (4) para la monitorización, registro y tratamiento de la información proporcionada por el sensor (17) espectrofotométrico o de medición de la turbidez, y el control del funcionamiento del sistema. Los filtros de entrada (11) y salida (12) comprenden un disco de membrana con superficie hidrofóbica y tamaño de poro de 220nm, que asegura la retención de las nanopartículas funcionalizadas en el interior del depósito recipiente, cuyo tamaño se estima en orden de 300 a 500 nm., según anticuerpo y bloqueante empleado. La unidad de control (4) comprende: un armario antivandálico, para uso externo IP68, resistente a entornos corrosivos, agua, polvo, rayos UV, etc., con cerradura antivandálica; una unidad de detección (41) de distintos patógenos incluyendo el COVID-19; una CPU (42) encargada de todo el procesamiento y secuencias de funcionamiento, así como de las comunicaciones IoT con una plataforma en la nube y la unidad de detección (41) de distintos patógenos incluyendo el COVID-19; un armario eléctrico (43) de entrada de tensión, compuesto por un diferencial y un interruptor general que cumple con todas las normativas de baja tensión y certificación CE; una entrada de suministro eléctrico (44) procedente de una red eléctrica, de energía fotovoltaica o de batería y, una antena (45) exterior que permite transmitir los datos ecopilados en tiempo real a la plataforma loT por medio de protocolos de comunicación como 4G/5G/GPRS/RED Lora. Este sistema recoge y recopila los datos obtenidos por medio de los depósitos biosensores (sensor de turbidez, temperatura, estado de los distintos componentes que componen el dispositivo) y los transmite a la unidad CPU (central de procesamiento) que permite la recopilación de dichos datos su procesamiento parcial y la transmisión a una plataforma IoT (Internet of Things) , compuesto por un "motor" de análisis incluyendo AI en la nube que transforma los datos procesados con información relevante y expuestos en distintos formatos como puede ser en tablas, gráficos, alarmas, etc. En la figura 2 la entrada (2) de agua al depósito biosensor (1) se encuentra conectada a un conducto (5) de entrada y salida de aguas residuales en el que se encuentran dispuestos una válvula (51) de apertura y cierre de la entrada de agua, unos filtros (52) por los que pasan las aguas residuales impulsadas por una bomba de agua (53) hacia un depósito (6 de sedimentación que tiene la función de separar del agua las partículas pesadas como pueden ser barro, lodo, etc. Este depósito (6) dispone de un sensor de nivel (61) que activa una bomba de agua (55) encargada de recoger el agua del depósito (6) y de impulsarla a través de una válvula de presión (56) y un filtro de membrana (57) hasta la entrada (2) de agua al depósito biosensor (1) , Dicha válvula de presión (56) tiene la función de regular la presión del agua para que sea la adecuada para el filtro de membrana (57) y el filtro de entrada (11) al depósito biosensor (1) . La entrada (2) y la salida (3) de agua del depósito biosensor (1) comprenden sendas parejas de válvulas de paso (21, 22) (31, 32) que permiten el paso y el corte del agua y permiten la fácil reposición y mantenimiento del depósito biosensor (1) . El desagüe de las aguas residuales se realiza circulando por la válvula antirretorno (33) hacia la salida (3) de agua. La presente invención funciona por medio de un ciclo de monitorización y medición de turbidez del agua. La secuencia de monitorización es reprogramable definiéndose como "ciclo repetitivo de medición" por definición y ajuste de número de horas, días o meses, según las necesidades definidas por el cliente y el propio software. La secuencia de monitorización incluye desde la toma de muestra de aguas, pretratamiento de las aguas por medio las etapas de filtrado para eliminación por aclaramiento de materiales sólidos y contaminantes en suspensión, barro, algas, etc. La secuencia está programada por medio de un CPU, y transmisión de los datos a la plataforma IoT y su procesamiento de los datos. Cada ciclo además está compuesto por una secuencia de lavado a presión de los filtros, depósitos y tuberías para garantizar que no se obstruyan y permitan una correcta medición de turbidez. La secuencia se completa realizando una secuencia de lavado a presión de los filtros, depósitos y tuberías para garantizar que no se obstruyan y permitan una correcta medición de turbidez. Esta secuencia de lavado se produce por medio de una bomba de agua (54) , montada en paralelo con la bomba de agua (53) , que desaloja el agua del depósito (6) , y en los casos que haya la posibilidad de conectar el dispositivo a una entrada de agua potable (7) se hace fluir esta agua por medio de la apertura de una válvula de agua (71) , se realiza además una autolimpieza del filtro de membrana (57) , circulando el agua limpia por una conducción (8) , en paralelo con el depósito biosensor (1) , provista de una válvula de agua (81) y de una válvula antirretorno (82) . El sensor de nivel de agua (13) en el depósito biosensor (1) tiene la función de indicar que el depósito este lleno y de interrumpir el funcionamiento de la bomba de agua (55) . En la variante de realización mostrada en la figura 3 el sistema comprende varios depósitos biosensores (1) , análogos al descrito anteriormente, y dispuestos en serie para permitir la detección de más de un agente microbiológico al disponer cada depósito biosensor de sensor (17) de turbidez por cada uno de los agentes o microorganismos de interés a detectar. En la realización mostrada en la figura 4 el sistema comprende varios depósitos biosensores en paralelo, permitiendo la detección de más de un agente microbiológico o tóxico. Cada depósito biosensor (1) dispone de un sensor de turbidez por cada uno de los microorganismos o agentes de interés. Cada sensor de turbidez registra la señal proporcional de turbidez en base a la cantidad de microorganismo capturado en cada uno de los depósitos biosensores (1) . Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.
+ ES-2930018_A1 Sistema de detección y registro continuo de niveles de agentes microbiológicos de interés en aguas Sector de la técnica. La presente invención se refiere a un sistema biotecnológico aplicable en la detección y monitorización continua y programada de agentes microbiológicos o tóxicos en medio acuoso (aguas residuales o fluviales, saladas o dulces, potables o limpias) , y en general de microorganismos de interés para dar respuesta de salud pública o medioambiental. El sistema de la invención se ha desarrollado con la finalidad de dar respuesta a la detección no exclusiva de SARS-CoV-2 en aguas residuales, si bien dicho desarrollo de urgencia se puede especificar a otros tipos de detección (bacterias, virus, hongos, protozoos, incluso xenobióticos o tóxicos de interés) seleccionando el anticuerpo frente al target específico para cada caso. Estado de la técnica anterior La evidencia científica ha demostrado que el agente causal del COVID-19 (SARS-CoV-2) es un virus respiratorio cuya vía de salida principal es la fecal, produciéndose la excreción de niveles elevados desde la primera fase de la infección, incluso en pacientes portadores sanos (asintomáticos) que hacen que la detección del virus en aguas residuales sea un indicador apropiado para la detección precoz de brotes, focos y casos. La detección actual de niveles en aguas residuales está demostrando ser una métrica de utilidad para monitorear y predecir el estado epidemiológico de una determinada población. La detección actual como sistema de referencia se realiza a través de técnicas moleculares de elevada sensibilidad y especificidad (RT-qPCR) , siendo una prueba de elevado coste, requerimientos de personal y equipamiento altamente cualificado, operarios de muestreo (con riesgo biológico) y retraso en la obtención de los resultados del análisis, así como la ocupación de recursos con muestras ambientales que puedan ser necesarias para diagnóstico. Además, la detección de material genético del SARS-CoV-2 en aguas posee limitaciones de integridad del propio material genético (RNA viral) , que hace que no pueda ser detectado por técnicas moleculares, mientras que los antígenos de la cubierta vírica son proteínas resistentes a las condiciones inhóspitas del medio y es plausible su detección por anticuerpos, superando las limitaciones comentadas sin requerir recursos moleculares. Este monitoreo en tiempo real a gran escala puede reducir la necesidad de pruebas laboriosas y costosas, al permitir que los esfuerzos se dirijan a áreas o zonas de interés epidemiológica. En consecuencia, puede reducir el impacto de las medidas de precaución en la vida cotidiana de las personas y acelerar el proceso mediante el cual se detectan y controlan nuevos brotes por lo que se ha convertido en una clara herramienta de alerta temprana para futuras olas de la pandemia. Presencia de SARS-CoV-2 en las aguas residuales y su relación con la detección precoz del COVID-19. Desde 1915 cuando una pandemia de gripe devastó nuestro país, nuestra sociedad no se enfrentó a una situación similar en lo sanitario. La emergencia sanitaria que está provocando el COVID-19 y su impacto social, económico y sanitario, hacen necesaria la búsqueda de soluciones que ayuden al control de la pandemia y a preparar a la sociedad frente a posibles cepas, virus o nuevas pandemias que supondría consecuencias devastadoras. Las experiencias previas en la utilización de herramientas de alerta temprana en aguas residuales han demostrado su utilidad en salud pública, incluso cuando la prevalencia de COVID-19 presenta niveles bajos en la población. La vigilancia microbiológica en aguas residuales puede utilizarse como indicador epidemiológico para la detección de la circulación del virus en la población. Esta detección se puede realizar con la regularidad adecuada para aportar la información que permita detectar posibles focos de infección mediante realización de controles poblacionales de confluencia de conducción de aguas residuales. En la actualidad, la toma de muestras de aguas residuales se realiza de manera manual, lo que conlleva la intervención de un técnico-operario y una frecuencia de rastreo con intervalos entre toma y toma. Las muestras de aguas potencialmente contaminadas en recipientes herméticos se transportan para ser analizadas en laboratorios especializados, con los riesgos y problemática en la gestión actual. Todas las iniciativas de rastreo que se están realizando para la detección del COVID-19 en aguas residuales, tienen en común la recogida manual de las muestras y detección por PCR. Esta metodología representa una serie de desafíos que acompañan a cualquier esfuerzo de muestreo de agua, aunque hay tres en particular que son muy relevantes en el entorno del COVID-19. El primer desafío es la ubicación, el segundo es la preservación y el tercero es la integridad y seguridad de la muestra. - Ubicación: es fundamental recolectar una muestra de agua representativa para garantizar que su análisis molecular sea fiable. Se recomienda recolectar muestras de un entorno turbulento. - Preservación: al no realizarse la analítica de manera inmediata, las muestras deben conservarse manteniéndose a 4 °C o inferior. Los estudios han demostrado que el COVID-19 es estable durante al menos catorce días si se mantiene a estas bajas temperaturas. Al recolectar las muestras manualmente, es esencial poner inmediatamente la muestra en hielo o en un refrigerador después de la recolección. - Integridad y seguridad de la muestra: una vez tomadas las muestras es importante asegurar su integridad en su traslado a los laboratorios de análisis en un entorno seguro y aislado de posibles contaminaciones, tanto del exterior hacia las muestras como de las muestras hacia el exterior. La manipulación de las muestras de modo manual tiene, por tanto, una serie de inconvenientes: - Entraña riesgo para las personas que lo manipulan no sólo por el posible contacto con las aguas sino también por los aerosoles que se pueden desprender en las alcantarillas o centros de depuración debido al continuo movimiento de las aguas y remolinos que se forman. - No todos los técnicos extraen la muestra de agua de la misma manera. Incluso con procedimientos operativos comunes implementados, es imposible garantizar que las muestras se capturen de manera consistente unas de otras. - No todas las muestras se recogen a la profundidad adecuada. - No todas las muestras se recogen en un lugar donde las aguas residuales estén bien mezcladas ya que, al estar mal mezcladas, no son representativas. - Asimismo, por la propia naturaleza manual de la recogida de muestras es complicado que todas ellas se tomen de manera simultánea (a la misma hora del día) en todos los puntos de control. - No se puede hacer un rastreo continuo por el hecho que las muestras se toman de forma discreta, varios días, y esto hace que el rastreo no sea consistente y en su debido momento en que se descubre la presencia del COVID-19. Explicación de la invención. El sistema de detección y registro continuo de niveles de agentes microbiológicos de interés en aguas, objeto de la invención, tiene como objetivo la detección instantánea y la vigilancia ontinua de presencia de agentes microbiológicos (bacterias, virus, parásitos, hongos, protozoos) o tóxicos (xenobióticos, contaminantes) de interés para la salud o medio ambiente, tanto en aguas potables como no potables, que permite sustituir el sistema manual de recogida de muestras y análisis posterior en laboratorios de aguas residuales por un sistema inteligente, automatizado, sin intervención humana y online, tanto para la propia toma de muestras, como para la evaluación y registro digital de los resultados de sus análisis de detección, que se visualizarán en tiempo real en una plataforma TIC. La invención se refiere a un sistema automatizado de detección in situ, sin necesidad de muestreo manual, ni transporte y procesamiento de la muestra, ni análisis en laboratorio, que es adaptable a entornos de medio acuoso de aguas dulce/saladas y potables/residuales y que realiza: - el muestreo y procesamiento de la muestra de agua por filtración en serie, - la medición por turbidimetría programable, - la detección con biosensores específicos, - el registro e interpretación con sistema de alarmas, - el almacenamiento de datos (Big Data) en plataforma IoT en la nube. El sistema de la invención comprende al menos un depósito biosensor provisto de una entrada y una salida de las aguas a monitorizar y que contiene unas nanopartículas funcionalizadas con al menos un anticuerpo específico para la captura antigénica de un tipo determinado de agente microbiológico de interés presente en el agua, y la creación de entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez en la suspensión, proporcional al agente capturado. Cada depósito biosensor comprende: - unos filtros de entrada y salida de agua para la retención de las nanopartículas funcionalizadas en el interior del depósito biosensor; - un sensor del nivel del agua; - un sensor de temperatura del agua en el interior del depósito biosensor; - un calefactor de mantenimiento del agua una temperatura comprendida entre 18 y 25 grados centígrados - al menos un sensor espectrofotométrico o de medición de la turbidez del agua a monitorizar contenida en el depósito biosensor. Adicionalmente, este depósito biosensor puede incorporar un manómetro indicador de la presión del agua. El sistema también comprende una unidad de control para la monitorización, registro y tratamiento de la información proporcionada por el sensor espectrofotométrico o de medición de la turbidez, y el control del funcionamiento del sistema. En este sistema la muestra de agua es procesada y analizada de forma continua, y va acompañado de una plataforma IoT con capacidad de comunicar, ajustar sus parámetros y analizar la salida del sensor. Las ventajas de este sistema sobre la actuación manual actual son: - Se adecúa a las necesidades de un sistema de medida continua. Para ello, incluye una solución para la recogida y análisis de muestras en entornos acuosos con posible contaminación, cuyas medidas tienen utilidad epidemiológica o ambiental. - Compatible con los procedimientos definidos en las iniciativas y proyectos de alerta temprana de presencia y carga viral de COVID-19 en aguas residuales. - Permite un rápido despliegue de nuevas unidades para el monitoreo de brotes específicos. - Posibilita la recolección automática de muestras en todos los puntos en momentos temporales definidos y de manera simultánea. - Asegura la protección de los operarios en condiciones de muestreo peligrosas. Evita, por tanto, los costes de EPIs en los operarios, así como el riesgo que conlleva la recogida manual de muestras y su traslado. - Supone un menor coste frente a las recogidas manuales y el análisis posterior de muestras en laboratorios. - Rapidez en la obtención de resultados in situ instantáneos, con sistema de detección y alerta. - Permite la recogida, análisis de muestras y envío de resultados en tiempo real y horarios 24 horas x7 días a la semana y a demanda a lo largo del día, aumentando la frecuencia de estas de acuerdo con las necesidades de supervisión de la carga viral. - Solución innovadora e integrada en entornos Smart City e IoT - Gestión inteligente de las aguas residuales. - Procedimientos automatizados y libres de intervención humana basados en una plataforma de software en donde el usuario puede, en todo momento, consultar los niveles y recibe alertas en tiempo real. - Resultados inmediatos e integrables en las plataformas de gestión y seguimiento deCOVID-19 en un entorno Smart city es compatible con IoT (Internet of the Things) - Es importante destacar que, a la fecha de este documento, no existe en el mercado una solución automatizada de captación y análisis epidemiológico o ambiental de aguas. Esta monitorización en tiempo real de agentes microbiológicos en aguas tiene la capacidad de: • modificar sus parámetros, como la sensibilidad, para una detección inteligente, • almacenar los datos recopilados de interés en registro microbiológico o ambiental, • transmitir los resultados obtenidos en tiempo real a una plataforma IOT para su posterior procesamiento y activación de alarmas. La funcionalidad del sistema, integrado por un conjunto hardware/software integrado, hace que, desde la instalación del sistema en puntos concretos de control dentro de vías de alcantarillado o confluencia de aguas residuales, se tenga monitorizado el estado de la infección en el área de población concreto. El sistema proporciona una vida útil estimada de al menos 2 años por cada carga de nanopartículas, o hasta saturación de las partículas por máxima aglutinación, momento en que debe ser confirmada la alarma por técnicas de PCR de la misma muestra contenida en el recipiente de captura o en muestra de agua nueva, para ayudar a la toma de decisiones. La invención tiene la capacidad de detección simple (para un único microorganismo o agente microbiológico) o múltiple (para detección de dos o más microorganismos o agentes microbiológicos) , y este último a su vez puede realizarse con detección en serie (multisensor, con depósitos biosensor en serie) o simultáneo con sensor específico (en un mismo recipiente que contenga partículas distintas con distintos anticuerpos, requiriendo un sensor espectrométrico) . Todos los anticuerpos empleados para la funcionalidad de las partículas son anticuerpos de elevada especificidad y avidez frente a epítopos superficiales de agentes microbiológicos de interés. La región conservada o extremo amino del anticuerpo monoclonal se une a la superficie específica de las nanopartículas, de manera estable, siguiendo protocolos de coating del proveedor. Para el recubrimiento total de la superficie de las partículas, se emplean sustancias bloqueantes apropiadas a cada tipo de partícula y anticuerpo, siendo por lo general soluciones de PBS con BSA y PEG 2000, que aseguran el mantenimiento del coating, las propiedades de estabilidad de la unión al anticuerpo, y la propiedad de estabilidad de las partículas funcionalizadas y bloqueadas en la suspensión acuosa, con resistencia a las condiciones de H y salinidad propias del entorno acuoso al que van a ser expuestas. La funcionalidad de las partículas y sus propiedades con superación de los controles de calidad en laboratorio por lote de síntesis y funcionalización, siguiendo los parámetros y test de sedimentación reducida, estabilidad térmica y química (por medida espectrometría, reacción de Bradford para detectar liberación de anticuerpo en situaciones agresivas y entorno de temperatura y pH simulado) y control de aglutinación in vitro al ser expuestas a su antígeno (aglutinación forzada) . La suspensión de las partículas se realiza en relación peso/volumen ajustado a criterios de sensibilidad y dentro de valores aproximados de miligramos por mililitros. El ajuste funcional de sensibilidad de las partículas funcionalizadas se realiza en laboratorio con concentraciones conocidas de antígeno y/o microorganismo inactivado, y obtención de curva por turbidimetría o espectrometría en relación a la cantidad conocida de microorganismos, para tener la relación de señal de aglutinación y organismos capturados, realizándose por lote de partículas funcionalizadas y obtener relación semicuantitativa para ajuste de sensibilidad y límites de detección de registro gráficos. El anticuerpo monoclonal específico de antígenos de superficie y de elevada avidez y funcionalidad bajo amplio rango de pH y temperatura, es unido covalentemente mediante enlace carboxílico a partículas de látex o sílice de diámetro sintetizadas, y dicho proceso de recubrimiento a saturación con grupos amino hacen estable y expone la región específica para unirse al epítopo objetivo de manera estable y dando lugar a procesos de aglutinación de partículas agregadas generadoras de turbidez en nuestro sistema recipiente de paso de muestra en suspensión. En particular, para la detección de SARS-CoV-2 en aguas residuales el sistema integra nanopartículas (de 200 nm. de diámetro) de látex funcionalizadas (coated beads) con un anticuerpo específico (anticuerpo monoclonal de la proteína de la espícula) que captura los agentes microbiológicos o partículas virales (íntegras o no) presentes en aguas, mediante la unión múltiple del sistema de partículas, creando entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez, la cual puede ser determinada mediante turbidimetría que quedará registrada continuamente hasta un límite de alarma. Las partículas hidrofóbicas de látex-poliestireno o carbonato de sílice son sintetizadas en laboratorio con reactivos de elevada pureza y calidad, con repetitividad en las partículas obtenidas de tamaño y estructura homogénea, para su funcionalidad y con superficie de recubrimiento de elevada hidrofobicidad para recubrimiento pasivo, o superficie carboxílica para unión amino covalente del anticuerpo de recubrimiento. Las partículas aptas se mantienen en alícuotas para confirmación de estabilidad forzada en el tiempo, debiendo siempre tener una vida de al menos 2 años en suspensión o hasta llegar a límite de captura o aglutinación estimada. Una vez las partículas sean retiradas del dispositivo por aglutinación límite o por duración de 2 años, dicho recipiente con partículas y microorganismos capturados, serán llevadas a laboratorio para su análisis de comprobación por técnicas moleculares (PCR de confirmación del patógeno capturado con primeras o sondas específicas del microorganismo) y para su procesamiento como residuo biológico y gestión adecuada de los mismos, procediendo de inmediato al reemplazo del recipiente con un nuevo lote de partículas funcionalizadas por personal especializado. Cualquier agente microbiológico presente en muestra líquida (bacterias, virus, hongos o levaduras, cianobacterias, protozoo) , es identificada en el sistema a través de biosensores específicos de captura y aglutinación con detección continua de turbidez o espectrometría, con la especificidad del anticuerpo a utilizar y las condiciones óptimas de bloqueo y límites de detección a ajustar para cada sistema. Breve descripción del contenido de los dibujos. Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: - La figura 1 muestra esquemáticamente una realización básica del sistema de detección y registro continuo de niveles de agentes microbiológicos de interés en aguas, según la invención, con un depósito biosensor y la unidad de control. - La figura 2 un esquema de una variante de realización de la invención con el depósito biosensor de la figura anterior integrado en un circuito de circulación del agua. - La figura 3 muestra una variante de realización del sistema con varios depósitos biosensores en serie. - La figura 4 muestra una variante de realización del sistema con varios depósitos biosensores en paralelo. Exposición detallada de modos de realización de la invención. En la realización básica mostrada en la Figura 1 el sistema comprende un depósito biosensor (1) , provisto de una entrada (2) y una salida (3) de las aguas a monitorizar (que pueden ser agua dulce, salada o residuales) , y de unos filtros de entrada (11) y salida (12) de retención en el interior del depósito biosensor de las nanopartículas (14) funcionalizadas, en forma de suspensión homogénea estable de nanopartículas funcionalizadas, con al menos un anticuerpo específico para la captura antigénica de un tipo determinado de agente microbiológico presente en el agua, y la creación de entramados que dan lugar a una reacción de aglutinación que crea turbidez en el agua. El depósito biosensor (1) comprende: un sensor (17) espectrofotométrico o de medición de la turbidez de las aguas a monitorizar; un sensor del nivel de agua (13) para garantizar en todo momento que las nanopartículas funcionales estén siempre inmersas en agua y así evitar deterioro por ausencia de media acuoso; un sensor de temperatura (15) del agua en interior del depósito biosensor (1) para garantizar la correcta temperatura de entre 18 y 25 grados centígrados que debe de estar el agua para su correcta lectura por medio del sensor de turbidez; un calefactor (16) de mantenimiento del agua contenida en el depósito biosensor (1) a una temperatura comprendida entre 18 y 25 grados centígrados.- Este sistema comprende una unidad de control (4) para la monitorización, registro y tratamiento de la información proporcionada por el sensor (17) espectrofotométrico o de medición de la turbidez, y el control del funcionamiento del sistema. Los filtros de entrada (11) y salida (12) comprenden un disco de membrana con superficie hidrofóbica y tamaño de poro de 220nm, que asegura la retención de las nanopartículas funcionalizadas en el interior del depósito recipiente, cuyo tamaño se estima en orden de 300 a 500 nm., según anticuerpo y bloqueante empleado. La unidad de control (4) comprende: un armario antivandálico, para uso externo IP68, resistente a entornos corrosivos, agua, polvo, rayos UV, etc., con cerradura antivandálica; una unidad de detección (41) de distintos patógenos incluyendo el COVID-19; una CPU (42) encargada de todo el procesamiento y secuencias de funcionamiento, así como de las comunicaciones IoT con una plataforma en la nube y la unidad de detección (41) de distintos patógenos incluyendo el COVID-19; un armario eléctrico (43) de entrada de tensión, compuesto por un diferencial y un interruptor general que cumple con todas las normativas de baja tensión y certificación CE; una entrada de suministro eléctrico (44) procedente de una red eléctrica, de energía fotovoltaica o de batería y, una antena (45) exterior que permite transmitir los datos ecopilados en tiempo real a la plataforma loT por medio de protocolos de comunicación como 4G/5G/GPRS/RED Lora. Este sistema recoge y recopila los datos obtenidos por medio de los depósitos biosensores (sensor de turbidez, temperatura, estado de los distintos componentes que componen el dispositivo) y los transmite a la unidad CPU (central de procesamiento) que permite la recopilación de dichos datos su procesamiento parcial y la transmisión a una plataforma IoT (Internet of Things) , compuesto por un "motor" de análisis incluyendo AI en la nube que transforma los datos procesados con información relevante y expuestos en distintos formatos como puede ser en tablas, gráficos, alarmas, etc. En la figura 2 la entrada (2) de agua al depósito biosensor (1) se encuentra conectada a un conducto (5) de entrada y salida de aguas residuales en el que se encuentran dispuestos una válvula (51) de apertura y cierre de la entrada de agua, unos filtros (52) por los que pasan las aguas residuales impulsadas por una bomba de agua (53) hacia un depósito (6 de sedimentación que tiene la función de separar del agua las partículas pesadas como pueden ser barro, lodo, etc. Este depósito (6) dispone de un sensor de nivel (61) que activa una bomba de agua (55) encargada de recoger el agua del depósito (6) y de impulsarla a través de una válvula de presión (56) y un filtro de membrana (57) hasta la entrada (2) de agua al depósito biosensor (1) , Dicha válvula de presión (56) tiene la función de regular la presión del agua para que sea la adecuada para el filtro de membrana (57) y el filtro de entrada (11) al depósito biosensor (1) . La entrada (2) y la salida (3) de agua del depósito biosensor (1) comprenden sendas parejas de válvulas de paso (21, 22) (31, 32) que permiten el paso y el corte del agua y permiten la fácil reposición y mantenimiento del depósito biosensor (1) . El desagüe de las aguas residuales se realiza circulando por la válvula antirretorno (33) hacia la salida (3) de agua. La presente invención funciona por medio de un ciclo de monitorización y medición de turbidez del agua. La secuencia de monitorización es reprogramable definiéndose como "ciclo repetitivo de medición" por definición y ajuste de número de horas, días o meses, según las necesidades definidas por el cliente y el propio software. La secuencia de monitorización incluye desde la toma de muestra de aguas, pretratamiento de las aguas por medio las etapas de filtrado para eliminación por aclaramiento de materiales sólidos y contaminantes en suspensión, barro, algas, etc. La secuencia está programada por medio de un CPU, y transmisión de los datos a la plataforma IoT y su procesamiento de los datos. Cada ciclo además está compuesto por una secuencia de lavado a presión de los filtros, depósitos y tuberías para garantizar que no se obstruyan y permitan una correcta medición de turbidez. La secuencia se completa realizando una secuencia de lavado a presión de los filtros, depósitos y tuberías para garantizar que no se obstruyan y permitan una correcta medición de turbidez. Esta secuencia de lavado se produce por medio de una bomba de agua (54) , montada en paralelo con la bomba de agua (53) , que desaloja el agua del depósito (6) , y en los casos que haya la posibilidad de conectar el dispositivo a una entrada de agua potable (7) se hace fluir esta agua por medio de la apertura de una válvula de agua (71) , se realiza además una autolimpieza del filtro de membrana (57) , circulando el agua limpia por una conducción (8) , en paralelo con el depósito biosensor (1) , provista de una válvula de agua (81) y de una válvula antirretorno (82) . El sensor de nivel de agua (13) en el depósito biosensor (1) tiene la función de indicar que el depósito este lleno y de interrumpir el funcionamiento de la bomba de agua (55) . En la variante de realización mostrada en la figura 3 el sistema comprende varios depósitos biosensores (1) , análogos al descrito anteriormente, y dispuestos en serie para permitir la detección de más de un agente microbiológico al disponer cada depósito biosensor de sensor (17) de turbidez por cada uno de los agentes o microorganismos de interés a detectar. En la realización mostrada en la figura 4 el sistema comprende varios depósitos biosensores en paralelo, permitiendo la detección de más de un agente microbiológico o tóxico. Cada depósito biosensor (1) dispone de un sensor de turbidez por cada uno de los microorganismos o agentes de interés. Cada sensor de turbidez registra la señal proporcional de turbidez en base a la cantidad de microorganismo capturado en cada uno de los depósitos biosensores (1) . Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Publicaciones:
ES2930018 (05/12/2022) - A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica
ES2930018 (12/04/2023) - B2 Patente de invención con examen
Eventos:
En fecha 18/05/2021 se realizó Registro Instancia de Solicitud
En fecha 18/05/2021 se realizó Admisión a Trámite
En fecha 18/05/2021 se realizó 1001P_Comunicación Admisión a Trámite
En fecha 10/06/2021 se realizó Superado examen de oficio
En fecha 09/08/2021 se realizó Realizado IET
En fecha 10/08/2021 se realizó 1109P_Comunicación Traslado del IET
En fecha 05/12/2022 se realizó Publicación Solicitud
En fecha 05/12/2022 se realizó Publicación Folleto Solicitud con IET (A1)
En fecha 13/12/2022 se realizó PETEX_Petición de examen sustantivo
En fecha 21/03/2023 se realizó Validación petición y/o pago de examen sustantivo conforme
En fecha 27/03/2023 se realizó No existen objeciones a la concesión de la solicitud
En fecha 27/03/2023 se realizó Finalización de Examen Sustantivo
En fecha 27/03/2023 se realizó 6121P_Comunicación finalización de examen sustantivo
En fecha 31/03/2023 se realizó Publicación finalización de examen sustantivo
En fecha 03/04/2023 se realizó Concesión con examen sustantivo
En fecha 03/04/2023 se realizó Entrega título
En fecha 03/04/2023 se realizó 6125P_Notificación de concesión con examen sustantivo
En fecha 12/04/2023 se realizó Publicación concesión Patente
En fecha 12/04/2023 se realizó Publicación Folleto Concesión
En fecha 13/10/2023 se realizó Plazo expirado presentación de oposiciones contra la concesión de la Patente
Pagos:
18/05/2021 - Pago Tasas IET
21/06/2023 - Pago 03 Anualidad