El proyecto BeSafe se centra en el desarrollo de soluciones tecnológicas para la detección temprana y monitorización de patógenos en ambientes, procesos y productos en el aire, las superficies y el agua a través de análisis de material particulado y gases contaminantes. En concreto, el proyecto aborda dos líneas tecnológicas: el desarrollo de una tecnología de biosensado electroquímico y colorimétrico para la detección de patógenos de alta relevancia en aire, superficies y aguas y la creación de un sistema integrado de monitorización de material particulado, gases tóxicos y de efecto invernadero (especialmente CO2) tanto en ambientes interiores como exteriores. El objetivo es el desarrollo de soluciones tecnológicas de biosensado para la localización temprana de patógenos de alta relevancia que sean integrables en redes IoT (Internet of Things, Internet de las Cosas en español). Para ello, se desarrollarán un biosensor electroquímico de alta sensibilidad y selectividad basada en la combinación de nanomateriales y aptámeros (ácidos nucleicos de cadena sencilla -ssDNA y RNA-), para la detección en superficie de Listeria monocytogenes y E. coli, bacterias críticas en la industria alimentaria y en el sector de aguas residuales. También se diseñarán un nuevo dispositivo biosensor colorimétrico en disolución (coloidal) para la detección temprana de estas bacterias y un biosensor electroquímico ultrasensible para la detección de SARS-CoV-2 y otros patógenos. El proyecto incluye además prototipos validados en cuatro casos de estudio. Paralelamente, el desarrollo de un sistema integrado de monitorización de material particulado, gases tóxicos y de efecto invernadero implicará la creación de un procedimiento integrado y autónomo para la medición y muestreo de nanopartículas y material particulado en diferentes fracciones y la monitorización de contaminantes de aire interior y exterior CO, CO2, O3, COV, SO2, NH3, NOx). Asimismo, BeSafe contempla la adecuación a los protocolos de recepción y lectura de datos en plataformas IoT de Smart Citym, la instalación de dos dispositivos plug & play en dos empresas y dos localizaciones urbanas para su validación en estudios piloto y la optimización del rango de medida y precisión del sensor de nanopartículas para la discriminación y recogida de tamaños en cuatro canales mediante la integración en el inlet de entrada de aire de sistemas innovadores de separación de tamaños diseñados mediante software de simulación fluidodinámica CFD y fabricado mediante tecnología de impresión 3D. Implementación y calibración de nuevos sensores avanzados para la detección de gases contaminantes basados en la tecnología de respuesta resistiva. Finalmente, se incluyen la optimización del sistema de alimentación del dispositivo mediante la integración de células solares de silicio cristalino para mejorar su eficiencia energética y el desarrollo de la plataforma BeSafe Cloud para el análisis avanzado de datos, e integración de información con webs de terceros y plataformas Smart City.

Línea 1: Sistema de detección de la presencia de SARS-CoV-2 en el ambiente de forma automática En el marco de BeSafe, se ha desarrollado un sistema compuesto por biosensores electroquímicos y un equipo de captación de aerosoles que permite detectar la presencia de SARS-CoV-2 en el ambiente de forma automática. -Puede adaptarse a matrices, como el agua, la saliva y la sangre, y realizar mediciones cada dos horas. -Permite la detección de la proteína S1 del SARS-CoV-2 tras captar100 litros de aire por minuto durante 45 minutos y proceder a su disolución sin necesidad de retirar la muestra para llevar a cabo una PCR. -Puede detectar el virus en muestras destinadas a test de antígenos y PCR. -El límite de detección del biosensor es equivalente a 105 unidades de virus por mililitro, una sensibilidad adecuada dado que se estima que la cantidad de virus estimada en una persona infectada se sitúa entre los 109 y 1011 viriones. Línea 2: Desarrollo de un sistema de monitorización de material particulado y gases en ambientes interiores como exteriores En el proyecto, se ha desarrollado un dispositivo de coste asequible que detecta gases contaminantes y tóxicos y partículas en ambientes interiores, exteriores e industriales. -Mide la concentración en la atmósfera de gases y compuestos orgánicos volátiles (COV) generadores de malos olores. -Monitoriza la exposición a agentes químicos o físicos, las emisiones de gases tóxicos y de efecto invernadero y la contaminación acústica. -Ofrece una respuesta rápida, una alta robustez y sensibilidad en la medición de nanopartículas (de 23 a 300 nanómetros) y cuenta con sistemas de alarma para niveles altos de material particulado y gases. -Registra los datos en continuo y permite su visualización en un ordenador o tablet de forma instantánea. Línea 3: Desarrollo de sensores para la detección de E.coli y Listeria. Se ha desarrollado un nuevo kit de análisis que permite comprobar la presencia de E.coli y Listeria monocytogenes. en superficies y muestras alimentarias en 2 horas. -Se ha desarrollado un biosensor basado en determinadas propiedades que presenta el oro a nanoescala y utiliza biorreceptores específicos para cada caso. -El desarrollo obtenido permite apreciar a simple vista el resultado para concentraciones elevadas de patógenos tras dos horas de incubación. -El kit de análisis también puede alcanzar límites de detección más bajos al combinarse con dispositivos de pre-concentración de muestra y elementos de medida como un espectrofotómetro ultravioleta-visible (UV/VIS). Adicionalmente, en este proyecto se ha desarrollado un dispositivo para detectar E.coli en aguas residuales y agua de mar en menos de 2 horas. Se trata de un desarrollo basado en la utilización de partículas magnéticas que favorecen la eliminación de efectos indeseados fruto de la matriz analizada y que se puede emplear en mediciones realizadas en espacios como playas.