Un grupo de investigadores de los Institutos de Ciencia Física de Hefei, de la Academia China de Ciencias, ha diseñado y desarrollado matrices de sensores microfluídicos avanzadas que utilizan sondas fluorescentes para visualizar y detectar cuantitativamente múltiples iones de metales pesados en el agua en el medio ambiente en tiempo real.
"Esta innovación proporciona una nueva y potente herramienta para hacer un seguimiento de la calidad del agua y garantizar su seguridad", dijo el Prof. Jiang Changlong, quien lideró el equipo.
El estudio se ha publicado en la revista Chemical Engineering Journal.
Metales pesados como el mercurio (Hg2+), plomo (Pb2+), cromo (Cr3+) y cobre (Cu2+) son contaminantes comunes en nuestros sistemas de agua. Estos contaminantes son difíciles de eliminar y pueden causar graves daños tanto a los ecosistemas como a la salud humana.
Los métodos tradicionales para detectar estos metales suelen ser lentos y requieren el análisis de cada metal individualmente, lo cual no es ni eficiente ni conveniente.
Para superar estas limitaciones, el equipo diseñó sensores microfluídicos en placas de acrílico utilizando una combinación ingeniosa de fuerza capilar y la naturaleza hidrofóbica de las superficies internas de las placas. Esta configuración permite la creación de complejos canales microfluídicos donde ocurre la magia.
La clave de estos sensores es el uso de sondas fluorescentes orgánicas. Estas sondas no solo son económicas, sino también increíblemente sensibles y selectivas. Pueden unirse fácilmente a iones específicos de metales pesados, haciendo que se iluminen y señalando la presencia de estos contaminantes.
Pie de foto: Diseño de matrices de sensores microfluídicos fluorescentes y detección simultánea de metales pesados. Imagen: Li Lingfei
Los investigadores construyeron matrices de chips microfluídicos que contienen cuatro sondas fluorescentes diferentes, cada una diseñada para detectar uno de los metales pesados objetivo. Utilizando estas sondas, crearon un sistema altamente sensible, selectivo y visual que puede detectar y medir simultáneamente las concentraciones de Hg2+, Pb2+, Cr3+ y Cu2+ en el agua.
El sistema de detección funciona con un chip microfluídico y un teléfono inteligente equipado con tecnología de reconocimiento de color. Esto significa que no solo se pueden detectar estos metales pesados en tiempo real, sino que los resultados también se pueden visualizar y cuantificar al instante, lo que lo convierte en una solución fácil de usar y altamente eficiente para realizar un seguimiento de la calidad del agua.
Según los investigadores, este enfoque proporciona una manera más rápida y precisa de asegurar que el agua esté libre de contaminación dañina por metales pesados.
