RESPIRA: Soluciones integradas para la monitorización de agentes cancerígenos en ambientes laborales

RESPIRA es un proyecto de I+D de carácter no económico centrado en la investigación y el desarrollo  de herramientas tecnológicas de medición y análisis rápido, basadas en el uso de sensores y tecnologías con un alto grado de sensibilidad, para la detección temprana de la exposición frente a determinados agentes químicos con alto impacto en la salud, como es el caso de determinados gases (incluidos algunos compuestos orgánicos volátiles) y materiales particulados de la fracción respirable, que por su naturaleza son considerados cancerígenos, considerando como aspecto clave, las necesidades del sector empresarial valenciano. 

Contexto

El proyecto RESPIRA surge en un contexto de creciente preocupación por la exposición a agentes químicos peligrosos en entornos laborales y de una legislación cada vez más estricta en esta materia. En España, la Ley de Prevención de Riesgos Laborales (LPRL) y sus disposiciones derivadas regulan la detección y control de estos riesgos, y el Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST) establece los Límites de Exposición Profesional (LEP) para proteger la salud de los trabajadores. 

La Agencia Europea para la Seguridad y Salud en el Trabajo ha propuesto incluir los reprotóxicos en la legislación, lo que implicaría medidas de control más estrictas. La estrategia española de seguridad y salud en el trabajo 2023-2027 prioriza el desarrollo tecnológico para prevenir la exposición a sustancias peligrosas. Sin embargo, la medición de estos agentes presenta desafíos técnicos. 

RESPIRA busca desarrollar equipos inalámbricos multianalito y un sistema de nariz electrónica para cuantificar e identificar material particulado y gases (incluidos algunos compuestos volátiles) en ambientes laborales, contribuyendo así a la mejora de la seguridad y salud ocupacional y al cumplimiento de la normativa en sectores específicos del tejido productivo. 

Resumen y objetivos

El objetivo del proyecto RESPIRA es la optimización y desarrollo de equipos de alta sensibilidad para la detección y caracterización de la concentración de partículas y gases específicos de ambientes industriales basados en la integración de soluciones optimizadas para la detección de material particulado, gases (incluidos algunos compuestos volátiles), y el empleo de tecnologías avanzadas de análisis de huella óptica y aprendizaje automático. 

Este objetivo general se concreta en diferentes objetivos para cada una de las líneas de trabajo que se desarrollarán a lo largo del proyecto: 

• Línea 1: Optimización e integración de dispositivos para la detección y análisis de la concentración de material particulado en aire. 

• • Se optimizará la sensibilidad de los sistemas de monitorización de material particulado, analizando simultáneamente las fracciones ultrafina y respirable mediante métodos ópticos y aprendizaje automático. 

• • Se analizará la sensibilidad de los sistemas de screening de la naturaleza química del material particulado basados en análisis espectroscópico y determinación de huellas ópticas. 

• Línea de trabajo 2: Optimización de sistemas multianalito para la detección y análisis de COVs y otros gases. 

• • Se optimizarán plataformas multianalito para la detección de gases y compuestos orgánicos volátiles (COVs) en ambientes industriales, con versatilidad para seleccionar los gases a medir, incluyendo el radón. 

• • Se desarrollará un nodo sensor integrando sensores para cuantificar COVs totales y nuevas soluciones para identificar volátiles específicos, especialmente aquellos relevantes en ambientes hospitalarios y procesos de depuración de aguas residuales. 

Resultados

Como resultado del proyecto RESPIRA, ITENE ha desarrollado equipos inalámbricos multianalito capaces de cuantificar e identificar material particulado y gases específicos de ambientes de trabajo, así como el prototipado de un sistema de nariz electrónica para la detección de compuestos volátiles.

Para ello, se ha apoyado en algoritmos de aprendizaje automático con el objetivo de obtener mediciones altamente sensibles, precisas y fiables, y posibilitar así la detección en tiempo real de contaminantes que suelen afectar a la salud, entre los que se pueden encontrar compuestos orgánicos volátiles (COVs) como el benceno, el tolueno y el xileno, que son carcinógenos y neurotóxicos.