Este nuevo aparato, diseñado por expertos de la Universidad Estatal de Carolina de Norte, de Estados Unidos, puede conectarse a un simple teléfono móvil y es capaz de analizar muestras de los componentes orgánicos volátiles (VOC, sus siglas en inglés) que liberan las plantas a través de las hojas.
“Todas la plantas liberan VOC cuando respiran, pero el tipo y la concentración de esos VOC cambian cuando la planta está enferma”, explica en un comunicado Qingshan Wei, uno de los principales autores de este trabajo.
El investigador destaca que cada enfermedad tiene una firma de perfil única, por lo que es posible medir el tipo y concentración de los VOC liberados y emitir un diagnóstico rápido y exacto.
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Las técnicas actuales de detección de enfermedades en plantas, recuerdan los expertos, giran en torno a pruebas moleculares, las cuales se llevan a cabo en laboratorios, lo que retrasa los resultados en días o semanas.
“Nuestra tecnología ayudará a los agricultores a identificar enfermedades más rápidamente y les permitirá limitar su propagación y los daños sobre otros cultivos”, señala Jean Ristaino, coautor del estudio.
Además, según el experto, el funcionamiento del dispositivo es muy sencillo. Si el usuario sospecha que una planta está infectada, solo tiene que tomar una hoja como muestra y meterla en un tubo de ensayo cerrado, donde la “incubará" durante 15 minutos.
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Ese tiempo permite que la hoja libere la cantidad necesaria de VOC, un aire que es bombeado a otro tubo de ensayo más fino, el cual se introduce en el aparato para que un lector de información lo analice en una tira de papel impregnada de reagentes químicos.
Esas sustancias cambian de color cuando entran en contacto con un grupo específico de compuestos químicos, generando un patrón en la tira visible en una aplicación del teléfono móvil al que está conectado, lo que determina qué tipo de enfermedad puede estar afectando a la planta.
En las pruebas llevadas a cabo, los científicos lograron detectar y clasificar diez tipos de VOC hasta un nivel de nanopartículas, lo que aumenta la precisión de esta tecnología.
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Por ejemplo, identificaron en tomates -dos días después de ser infectados- el patógeno que causó una plaga en cultivos en Irlanda en el siglo XIX y provocó casi un millón de muertos, en lo que se conoce como la Gran Hambruna.
Los investigadores también pudieron diferenciar un tipo de plaga de tomates de otros dos patógenos fúngicos que producen un conjunto de síntomas parecidos en las hojas de esta planta.
Asimismo, demostraron que este dispositivo detectó el patógeno Phytophthora en plagas de tomates con una precisión superior al 95%.
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“Hemos demostrado que esta tecnología funciona. Hay dos áreas en las que podemos mejorar. Primero, queremos automatizar el análisis de los patrones a través de software para el móvil, para que los agricultores puedan identificar enfermedades más fácilmente”, dice Qingshan Wei.
Después, agrega, aspiran a desarrollar “tiras de papel lectoras personalizadas”, capaces de medir los VOC asociados a otras enfermedades específicas de un cultivo determinado.
“Diferentes cultivos en diferentes regiones se enfrentan a amenazas diferentes, y podremos diseñar tiras de papel adaptadas para abordar estas necesidades específicas”, concluye el experto.
