Unos revolucionarios sensores microfluídicos permiten detectar en tiempo real múltiples metales pesados en el agua
Recientemente, un grupo de investigadores del Instituto de Física del Estado Sólido, de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei de la Academia China de Ciencias, diseñó y desarrolló matrices de sensores microfluídicos avanzados que utilizan sondas fluorescentes para visualizar simultáneamente y detectar cuantitativamente múltiples iones de metales pesados en el agua ambiental en tiempo real.
Diseño de matrices de sensores microfluídicos fluorescentes y detección simultánea de metales pesados.
LI Lingfei
"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 en Chemical Engineering Journal.
Metales pesados como el mercurio (Hg2+), el plomo (Pb2+), el cromo (Cr3+) y el cobre (Cu2+) 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 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 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.
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