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Un grupo de investigadores del Instituto de Física del Estado Sólido y del Instituto de Ciencias Físicas de Hefei de la Academia China de Ciencias, han diseñado matrices de sensores microfluídicos avanzados que utilizan sondas fluorescentes para visualizar simultáneamente y detectar, de forma cuantitativa, múltiples iones de metales pesados en el agua ambiental, en tiempo real.
Metales pesados como el mercurio, el plomo, el cromo y el cobre son contaminantes habituales en nuestros sistemas hídricos. Estos contaminantes son difíciles de eliminar y pueden causar graves daños tanto a los ecosistemas como a la salud humana. Los métodos tradicionales de detección de estos metales suelen ser lentos y requieren analizar cada metal de uno en uno, lo que no resulta ni eficaz ni cómodo.
Para superar estas limitaciones, el equipo diseñó sensores microfluídicos en placas acrílicas utilizando una inteligente combinación de fuerza capilar y la naturaleza hidrófoba de las superficies interiores de las placas. Esta configuración permite crear intrincados canales microfluídicos donde se produce la magia.
La clave de estos sensores es el uso de sondas orgánicas fluorescentes. Estas sondas no sólo son rentables, sino también increíblemente sensibles y selectivas. Pueden unirse fácilmente a iones específicos de metales pesados, haciendo que se iluminen y señalen la presencia de estos contaminantes.
Los investigadores construyeron conjuntos de chips microfluídicos que incorporaban cuatro sondas fluorescentes diferentes, cada una diseñada para detectar uno de los metales pesados. Utilizando estas sondas, crearon un sistema altamente sensible, selectivo y visual que puede detectar y medir simultáneamente las concentraciones de mercurio, plomo, cromo y cobre en el agua.
El sistema de detección funciona con un chip microfluídico y un smartphone equipado con tecnología de reconocimiento de colores. Esto significa que no sólo se pueden detectar estos metales pesados en tiempo real, sino que los resultados se pueden visualizar y cuantificar al instante, lo que lo convierte en una solución fácil de usar y muy eficaz para controlar la calidad del agua.
Según el equipo, este método ofrece una forma más rápida y precisa de garantizar la seguridad del agua frente a la contaminación por metales pesados nocivos.
"Esta innovación ofrece una nueva y potente herramienta para controlar la calidad del agua y garantizar su seguridad", declaró el profesor JIANG Changlong, que dirigió el equipo.
Los resultados de la investigación se han publicado recientemente en el Chemical Engineering Journal.
