Design and Evaluation of Biosensor Prototypes as a System to Detect Microbiological Risks for Organic Collections in Storage

Authors

DOI:

https://doi.org/10.30763/Intervencion.288.v2n28.67.2023

Keywords:

air, storage, biosensors, collections, organic materials, microorganismos

Abstract

This RESEARCH addressed the implementation of biosensor prototypes to detect microbiological risks in environments with organic collections. During the first phase, different combinations of supports, culture mediums, and pH indicators were tested in order to design the prototypes in the laboratory, while the second phase saw the prototypes tested in collection storage environments. The best prototypes were chosen during the experimental phase, taking into account the criteria of colony forming-unit (CFU), amount of CFU in the biosensors, and the diversity of isolated fungi. During the second phase, it was possible to conclude that environmental conditions are determining factors for the prototypes’ functionality.

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Author Biographies

Lizeth Patricia Russy-Velandia, Universidad Militar Nueva Granada (UMNG), Colombia 

A biologist experienced in the identification of microbiological biodeterioration indicators in bone remains who has dedicated her major to designing and creating biosensor prototypes that have been evaluated in different environmental conditions in collections of an organic nature. She is currently studying a master’s in applied biology in UMNG (Colombia), where she is starting to apply her knowledge in the domain of biotechnology.

María Camila Patiño Ramírez , Universidad Militar Nueva Granada (UMNG), Colombia

An Industrial Microbiologist by the Pontificia Universidad Javeriana, master in Museology and Heritage Management by the Universidad Nacional de Colombia, she has a master in Diagnostics of the State of Conservation of Historical Heritage by the Universidad Pablo de Olavide (Seville, Spain), specialist in university teaching. Her work involves collection care and handling lines, processes of materials’ biodeterioration and preventive conservation through the integration of scientific analysis in the decision-making process. Independent consultant and professor of Biology Applied to Heritage Conservation and Environmental Microbiology at the UMNG (Colombia).

References

Arora, M. (2013). Cell culture media: a review. Mater Methods, 3(175),1-29. doi: https://doi.org/10.13070/mm.en.3.175

Assis, T., Pawlak, J., Pal, L., Jameel, H., Reisinger, L. W., Kavalew, D., Camp bell, C., Pawlowska, L. y Gonzalez, R. W. (2020). Comparison between uncreped and creped handsheets on tissue paper properties using a creping simulator unit. Cellulose, 27, 5981–5999.

Barde, M. P. y Barde, P. J. (2012). What to use to express the variability of data: Standard deviation or standard error of mean? Perspectives in Clinical Research, 3(3), 113-116. doi: https://doi.org/10.4103/2229-3485.100662

Barnett, L. y Hunter, B. (1998). Illustrated genera of imperfect fungi. The American Phytopathological Society Press.

Borrego, S. F., Herrera, O. y Paneque, I. (2021). Calidad micológica ambiental en archivos cubanos y su impacto en la salud del personal. Anales de la Academia de Ciencias de Cuba, 11(3), 1-17. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2304-01062021000300023

Borrego, S. F., Perdomo, I., Guiamet, P. y Gómez de Saravia, S. (2010). Estudio de la concentración microbiana en el aire de depósitos del Archivo Nacional de Cuba. Augmdomus, 1, 118-137. https://revistas.unlp.edu.ar/domus/article/view/97/117

Cepeda, R., Luque, L., Ramírez, D., Franco, P. y Fabra, M. (2019). Monitoreo de hongos ambientales en laboratorios y reservas patrimoniales bioarqueológicas. Boletín Micológico, 34(2), 33-49. doi: https://doi.org/10.22370/bolmicol.2019.34.2.1909

Franco, A. E., Cepero, M. C., Cárdenas, M. E., Estupiñán, N. y Restrepo, S. (2012). Biología de hongos. Universidad de los Andes.

Gacto, M. y Gacto, M. (2011). Los microorganismos y el arte. Anales de Biología, 33, 107-115. https://www.um.es/analesdebiologia/numeros/33/PDF/33_2011_13.pdf

González, C., Acevedo, N., Cases, B. y Valenzuela, G. (2016). Tejidos para la muerte: análisis textil y egiptológico de vendajes funerarios del Museo Nacional de Historia Natural. Universum, 31(1), 173-189. doi: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-23762016000100011

Guinea J., Peláez, T., Alcalá, L. y Bouza, E. (2005). Evaluation of Czapeck agar and Sabouraud dextrose agar for the culture of airborne Aspergillus conidia. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 53(4), 333-334. doi: https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2005.07.002

Khan, H. A, A. y Karuppayil, S. M. (2012). Fungal pollution of indoor environments and its management. Saudi Journal of Biological Sciences, 19(4), 405-426. doi: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2012.06.002

Lasprilla Rosero, L., Forero Lizarazo, L. M., Bernal Gómez, C. M., Alba Álvaro, W. R., Torres Landínez, A. Y., López Lagos, M. I., Vega Acosta, N. L., Rivera Zavala, J. C., Buitrago-Hernández, S. M., Suárez Díaz, H. A., Ortegón Meneses, L. A. y Tamayo Díaz, E. R. (2014). Identificación de agentes contaminantes de la colección del herbario de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja (Boyacá-Colombia). Conexión Agropecuaria JDC, 4(2), 25-44. https://revista.jdc.edu.co/index.php/conexagro/article/view/207

Lee, D., In, J. y Lee, S. (2015). Standard deviation and standard error of the mean. Korean Journal of Anesthesiology, 68(3), 220-223. doi: https://doi.org/10.4097/kjae.2015.68.3.220

Mallo, A. C., Nitiu, D. S., Eliades, L. A. y Saparrat, M. C. N. (2017). Fungal Degradation of Cellulosic Materials used as Support for Cultural Heritage. International Journal of Conservation Science, 8(4), 619-632. https://ri.conicet.gov.ar/bitstream/handle/11336/71511/CONICET_Digital_Nro.3193845c-d6ba-4b2c-ab1f-e1903321f181_A.pdf?sequence=2&isAllowed=y

Manrique, A., Patiño, M. C. y Gutiérrez, A. (2012). Estudio del microbiodeterioro del fondo documental Anselmo Pineda de la Biblioteca Nacional de Colombia. Conservamos. Guía técnica de preservación en bibliotecas, 5(5), 3-41.

Martín, D. y Villegas, M. A. (2021). Implementación de sensores de pH para valorar la conservación preventiva en un taller de restauración de pintura. Revista PH. Instituto Andaluz del Patrimonio Histórico, (102), 98-116. doi: https://doi.org/10.33349/2021.102.4608

Merritt, J. (Agosto de 2007). Mold: prevention of microorganism growth in museum collections. Conserve O Gram, 3(4), 1-5. https://www.nps.gov/museum/publications/conserveogram/03-04.pdf

Natarajan, S., Rodriguez, J. y Vellei, M. (2015). A field study of indoor thermal comfort in the subtropical highland climate of Bogota, Colombia. Journal of Building Engineering, 4, 237-246. doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2015.10.003

Nitiu, D., Mallo, A., Elíades, L., Saparrat, M. y Vázquez, H. (2015). Monitoreo de la carga fúngica ambiental y de otros bioaerosoles en un depósito de restos momificados del NOA del Museo de la Plata (Argentina): un estudio de caso. Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica, 50(4), 427-436. doi: https://doi.org/10.31055/1851.2372.v50.n4.12906

Quitral, Y. A. (2020). Contaminación biológica en bibliotecas, reflexiones sobre una emergencia silenciosa. Revista Eletronica da ABDF, 4(número especial), 86-101. https://revista.abdf.org.br/abdf/article/view/126/130

Restrepo-Betancur, L. F., Peña-Serna, C. y Martínez-González, M. F. (2019). Climate change in the city of Medellin-Colombia, throughout fifty years (1960-2010). DYNA, 86(209), 312-318. https://www.redalyc.org/journal/496/49662418037/49662418037.pdf

Rojas, L. P. (2019). Diagnóstico de biodeterioro de la colección de anatomía de la Universidad Militar Nueva Granada y evaluación de un método para su control [trabajo de grado]. Pontificia Universidad Javeriana. Colombia. Repositorio Institucional. https://repository.javeriana.edu.co/bitstream/handle/10554/43143/Trabajo%20de%20grado%20%20-%20Lina%20Rojas.pdf?sequence=5&isAllowed=y

Skóra, J., Gutarowska, B., Pielech-Przybylska, K., Stepien, L., Piwrezak, K., Piotrowska, M. y Pietrowski P. (2015). Assessment of microbiological contamination in the work environments of Museums, archives and libraries. Aerobiología, 31, 389-401. doi. https://doi.org/10.1007/s10453-015-9372-8

Urkullu, T. (2001). Investigación del comportamiento de algunos textiles utilizados como soporte de pintura como fuente de documentación a procesos de restauración [tesis de Doctorado]. Universidad Complutense de Madrid.

Valentín, N. (2015). Biosensores como sistemas de alarma para detectar riesgos de biodeterioro en restos momificados. Estudios preliminares. Boletín del Museo Arqueológico Nacional, 33, 344-354. https://www.man.es/man/estudio/publicaciones/boletin-info/2010-2019/2015-33-18-valentin-info.html

Valentín, N., Sánchez, B., Durán, D., Muro, C., Herráez, Ma. I., Vilanova, O., Montero, J., Manrique, A. y Gaztañaga, A. (2017). Desarrollo de tecnologías para la detección precoz de contaminantes biológicos. Aplicaciones a vitrinas de aire y anoxia. En Ciencia y arte VI (pp. 101-119). Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. https://www.libreria.cultura.gob.es/libro/la-ciencia-y-el-arte-vi-ciencias-experimentales-y-conservacion-del-patrimonio_1495/

Villalba, L. S. (2015). Caso de estudio: modelo preliminar para evaluar biocontaminación en depósitos de archivo: parámetro de calidad de aire. Conservamos. Guía técnica de la preservación en bibliotecas 9(9), 22-30. https://www.academia.edu/20447081/Caso_de_estudio_modelo_prelimi-nar_para_evaluar_biocontaminaci%C3%B3n_en_dep%C3%B3sitos_de_archivo_par%C3%A1metro_de_calidad_de_aire

Published

2024-02-16

How to Cite

Russy-Velandia, L. P., & Patiño Ramírez , M. C. (2024). Design and Evaluation of Biosensor Prototypes as a System to Detect Microbiological Risks for Organic Collections in Storage. Intervención, 2(28), 148–190. https://doi.org/10.30763/Intervencion.288.v2n28.67.2023

Issue

Section

Research article