Let it glow: científicos desarrollan un nuevo método para detectar "sustancias químicas eternas" en el agua
Científicos de la Universidad de Birmingham, en colaboración con científicos del Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), han desarrollado un nuevo método para detectar la contaminación por "sustancias químicas eternas" en el agua mediante luminiscencia.
Los PFAS o "productos químicos para siempre" son sustancias químicas fluoradas manufacturadas que se utilizan ampliamente en diferentes industrias, desde el envasado de alimentos hasta la producción de semiconductores y neumáticos de automóviles. No son degradables y se acumulan en el medio ambiente. En los últimos años ha aumentado la preocupación por la contaminación tóxica que provocan, sobre todo en el agua.
Stuart Harrad, catedrático de Química Medioambiental de la Universidad de Birmingham que, junto con su colega Zoe Pikramenou, catedrática de Química Inorgánica y Fotofísica, ha codirigido el diseño de un nuevo sensor, ha declarado: "Ser capaces de identificar 'sustancias químicas para siempre' en el agua potable o en el medio ambiente a partir de vertidos industriales es crucial para nuestra propia salud y la de nuestro planeta. Los métodos actuales de medición de estos contaminantes son difíciles, lentos y caros. Existe una necesidad clara y apremiante de un método sencillo, rápido y rentable para medir los PFAS en muestras de agua in situ con el fin de ayudar a su contención y remediación, especialmente en concentraciones (ultra)traza. Pero hasta ahora había resultado increíblemente difícil hacerlo".
Los investigadores, que publican hoy sus resultados en Analytical Chemistry, han creado un modelo prototipo que detecta el ácido perfluorooctanoico (PFOA), una sustancia química "para siempre". Para ello utilizan complejos metálicos luminiscentes adheridos a la superficie de un sensor. Si el dispositivo se sumerge en agua contaminada, detecta el PFOA por los cambios en la señal de luminiscencia que emiten los metales.
El profesor Pikramenou comentó: "El sensor funciona utilizando un pequeño chip de oro injertado con complejos metálicos de iridio. A continuación, se utiliza luz ultravioleta para excitar el iridio, que emite luz roja. Cuando el chip de oro se sumerge en una muestra contaminada con la 'sustancia química para siempre', se observa un cambio de la señal en la vida de luminiscencia del metal que permite detectar la presencia de la 'sustancia química para siempre' en distintas concentraciones. Hasta ahora, el sensor ha sido capaz de detectar 220 microgramos de PFAS por litro de agua, lo que funciona para las aguas residuales industriales, pero para el agua potable necesitaríamos que el método fuera mucho más sensible y pudiera detectar niveles de nanogramos de PFAS".
El equipo ha colaborado con los científicos de superficies y sensores BAM de Berlín en el desarrollo del ensayo y el análisis específico a nanoescala. Dan Hodoroaba, director de la División de Análisis de Superficies y Películas Delgadas de BAM, destacó la importancia de la caracterización de los chips: "Los análisis avanzados de la superficie de las imágenes son esenciales para el desarrollo de nanoestructuras químicas dedicadas en chips sensores personalizados para garantizar un rendimiento óptimo". Knut Rurack, que dirige la División de Sensores Químicos y Ópticos de BAM, añadió: "Ahora que tenemos un prototipo de chip sensor, nos proponemos perfeccionarlo e integrarlo para hacerlo portátil y más sensible, de modo que pueda utilizarse en el lugar de los vertidos y para determinar la presencia de estas sustancias químicas en el agua potable."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Kun Zhang, Andrew J. Carrod, Elena Del Giorgio, Joseph Hughes, Knut Rurack, Francesca Bennet, Vasile-Dan Hodoroaba, Stuart Harrad, Zoe Pikramenou; "Luminescence Lifetime-Based Sensing Platform Based on Cyclometalated Iridium(III) Complexes for the Detection of Perfluorooctanoic Acid in Aqueous Samples"; Analytical Chemistry, 2024-1-16
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