Monitorización e Identificación en Tiempo Real del Polen y Otros Aerosoles







Monitorización Automática de Esporas y Otros Aerosoles

Monitorización de Esporas en Tiempo Real

El dispositivo Swisen Poleno es capaz de medir partículas en el rango de 1 a 300 μm. En términos de tamaño de aerosoles, se puede afirmar que tiene capacidad para la medición de aerosoles de la fracción gruesa (>1 μm) según la clasificación establecida por la United States Environmental Agency (USEPA).

Estos aerosoles suelen ser transportados por el viento, manteniéndose en suspensión durante minutos, horas e incluso días en función del tamaño de la partícula y las condiciones de viento. Su distribución, por lo tanto, no se limita a la fuente de emisión (que puede encontrarse a decenas y centenares de kilómetros) sino que está claramente condicionada por la meteorología.

Entre otras características, los aerosoles pueden clasificarse en función de su composición. Aquellos cuyas fuentes sean de origen biológico se consideran bioaerosoles e incluyen el polen, esporas, detritos de plantas, etc. muchos de ellos son susceptibles de causar alergias y patologías en general a una parte de la población.

Si se atiende al tamaño (norma UNE EN 12341:2015), los aerosoles también pueden clasificarse según el diámetro aerodinámico (diámetro de una esfera de densidad 1g/cm3 que tiene la misma velocidad final debida a la fuerza gravitatoria que la que tiene la partícula observada). Es a partir de este concepto que se determinan diferentes fracciones, todas ellas de interés para la salud de las personas:

  • Fracción inhalable (< 30 μm).
  • Fracción extratorácica (entre 10 μm y 30 μm).
  • Fracción torácica (< 10 μm).
  • Fracción traqueobronquial (entre 10 μm y 2.5 μm).
  • Fracción alveolar (< 2.5 μm).

 

Por convención, se entiende que las partículas cuyo diámetro supere los 10 μm quedan retenidas en las fosas nasales, la boca, la laringe o la faringe. Es para las fracciones inferiores a los 10 μm que el tamaño de las partículas cobra importancia sanitaria. La fracción traqueobronquial (entre 10 μm y 2.5 μm) se deposita principalmente en el área de la traquea (10 – 6 μm) y en los bronquios (10 – 6 μm). La fracción alveolar (<2.5 μm) queda depositada en los bronquios, bronquiolos (3 – 1 μm) y alvéolos (<1 μm).

Diversos estudios científicos concluyen que la concentración de materia particulada (PM en inglés) es directamente proporcional a patologías de tipo pulmonar, cardiovascular y, a largo plazo, en el desarrollo de determinados cánceres (vinculados a la presencia de HAPs, hidrocarburos que al reaccionar con el dióxido de nitrógeno pueden generar nitroarenos, de gran actividad mutagénica).

Es por esto que la monitorización (continua y en tiempo real) de la concentración de las fracciones de materia particulada inferior a 2.5 μm y a 10 μm (PM2.5 y PM10 respectivamente) son de gran interés desde el punto de vista de la salud, en particular, y la calidad ambiental, en general.

Observación de Esporas y Otros Aerosoles

Según se describe en el apartado de principio de funcionamiento del Swisens Poleno, una estación de medida obtiene características morfológicas y bioquímicas de cada partícula mediante la dispersión de la luz, la holografía digital, la fluorescencia y la polarización. Así pues, se obtiene un rico mosaico de información de cada partícula observada a través de multitud de parámetros (70+ variables).

Dado el enorme potencial de la tecnología del Swisens Poleno (partiendo de la idea de que cada tipo de aerosol tiene unas características comunes), se abre una oportunidad de investigación y desarrollo enorme para la observación, clasificación y contabilización de aerosoles.

 

Esporas Swisens Poleno Holografía Digital
Ejemplos de imágenes holográficas digitales de esporas (fila superior). La fila inferior es la ampliación de dichas imágenes. El Swisens Poleno es capaz de medir su forma y tamaño a partir de algoritmos de machine learning y redes neuronales en tiempo real. Esta información puede ser complementada con gran cantidad de datos derivados de la observación de la fluorescencia y la polarización. Permite ilustrar el gran potencial de la tecnología para el reconocimiento de esporas y otros aerosoles.
 
Fracciones PM1, PM2.5 y PM10

Al margen de la monitorización en tiempo real de polen y otros bioaerosoles potenciales, el Swisens Poleno (en su versión «Standard» frente a la «Basic») presenta la funcionalidad adicional de determinar las concentraciones de materia particulada (PM1, PM2.5 y PM10). Como se trataba más arriba, esta información es de gran interés para la población en general dadas las implicaciones que la materia particulada en términos de salud y calidad ambiental.

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