Tiras de papel para detectar toxinas en el agua

Una tira de papel influida con nanotubos de carbono puede detectar, de forma rápida y barata, una toxina producida por las algas en el agua potable. Los ingenieros de la Universidad de Michigan estuvieron al frente del desarrollo de este nuevo bio sensor.

Las tiras de papel funcionan 28 veces más rápido que el método complicado que se usa más comúnmente para la detección de microcistina-LR, un compuesto químico producido por las cianobacterias, o algas verdeazules. La Cianobacteria se encuentra comúnmente en las aguas ricas en nutrientes.



Se sospecha que la microcisina LR (MC-LR), aún en cantidades muy pequeñas, causa daño al hígado y posiblemente cáncer de hígado. La sustancia y otras similares a ella se cuentan entre las causas principales de polución biológica del agua. Se cree que haya sido la causa de envenenamientos colectivos que se remontan a los comienzos de la historia humana, dijo Nicholas Kotov, profesor en los departamentos de Ingeniería Química, Ingeniería Biomédica, e Ingeniería y Ciencia de Materiales, que encabezó el proyecto.

Las plantas de tratamiento del agua, aún en los países desarrollados, no siempre pueden remover completamente la MC-LR, y tampoco pueden hacer pruebas tan a menudo para detectarla, dijo Kotov. El biosensor que Kotov y sus colegas desarrollaron proporciona un análisis rápido, portátil, barato y sensible que permitiría que las plantas de tratamiento del agua y las personas verifiquen la sanidad del agua de una manera más regular.

“La sanidad del agua potable es un asunto vital en muchos países en desarrollo y en muchas partes de Estados Unidos”, dijo Kotov. “Hemos desarrollado una tecnología simple y de bajo costo para la detección de múltiples toxinas”.

La tecnología podría adaptarse fácilmente para la detección de una variedad de compuestos químicos o toxinas dañinas en el agua o en la comida.

El sensor funciona porque mide la conductividad eléctrica de los nanotubos en el papel. Antes de que los nanotubos se impregnen en el papel, se les mezcla con anticuerpos para la MC-LR. Cuando las tiras de papel entran en contacto con agua contaminada con MC-LR los anticuerpos se escurren entre los nanotubos para ligarse con la MC-LR. Esta disgregación de los nanotubos cambia su conductividad eléctrica.

“Podemos detectar la concentración de la MC-LR por el cambio de la corriente a través del papel impregnado con nanotubos de carbono”, dijo Kotov.

Un monitor externo mide la conductividad eléctrica. Todo el artefacto tiene el tamaño aproximado de uno para la prueba de embarazo en el hogar, dijo Kotov. Los resultados aparecen en menos de 12 minutos.

El método actual más común para la detección de la MCLR, llamado “ensayo inmunosorbente vinculado con enzima”, requiere 14 horas para obtener resultados y una amplia instrucción y experiencia del personal que lleva a cabo la prueba. El nuevo sensor puede usarlo virtualmente cualquier persona y en condiciones de terreno difíciles, dijo Kotov.

Para adaptar el biosensor a otras toxinas, señaló Kotov, los científicos podrían simplemente reemplazar los anticuerpos que se ligan con la toxina. (U, Michigan)