Un invento de bolsillo revoluciona la detección de materiales nocivos
El sistema espectrómetro Raman de bajo coste basado en teléfonos móviles puede realizar identificaciones de moléculas biológicas desconocidas en cuestión de minutos
Imagine saber qué baya u hongo es seguro comer durante una excursión o detectar rápidamente patógenos en un hospital que tradicionalmente requerirían días para ser identificados.
Un smartphone registra el espectro Raman de un material desconocido (una solución de etanol, en este caso) para su posterior análisis.
Texas A&M University Engineering
La identificación y detección de fármacos, sustancias químicas y moléculas biológicas invisibles para el ojo humano puede ser posible gracias a la tecnología combinada de la cámara de un teléfono móvil y un espectrómetro Raman, un potente método de análisis químico por láser.
El Dr. Peter Rentzepis, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad A&M de Texas, ha patentado un sistema de espectrómetro Raman para teléfonos móviles. La invención de Rentzepis permite al usuario realizar identificaciones no invasivas de sustancias químicas o materiales potencialmente nocivos sobre el terreno, especialmente en zonas remotas donde no pueden utilizarse espectrómetros de laboratorio debido a su tamaño y a las necesidades energéticas.
Este nuevo sistema de espectrómetro Raman integra lentes, un láser de diodo y una rejilla de difracción -una pequeña y delgada superficie de forma cuadrada que dispersa la luz para su análisis- en combinación con la cámara de un teléfono móvil para registrar el espectro Raman. Los picos del espectro proporcionan datos detallados sobre la composición química y la estructura molecular de una sustancia, en función de sus intensidades y posiciones.
Para utilizar el dispositivo, se coloca un teléfono móvil detrás de la rejilla de transmisión con la cámara orientada hacia la rejilla, listo para registrar el espectro Raman. Un láser dispara un haz a una muestra de material desconocido, como una bacteria, sobre un portaobjetos. La cámara graba el espectro y, si se combina con una aplicación o base de datos para teléfonos móviles, este instrumento portátil permite identificar rápidamente materiales in situ.
Anteriormente, el proceso de identificación de sustancias desconocidas implicaba un amplio muestreo de material biológico y análisis de laboratorio, lo que podía llevar varias horas o incluso días. Mientras que los espectrómetros Raman tradicionales cuestan hasta miles de dólares, el invento de Rentzepis puede fabricarse a un coste significativamente inferior e identificar materiales a una velocidad mucho más rápida.
"Se trata de un pequeño dispositivo capaz de determinar la composición de un sistema, material o muestra concretos", explica Rentzepis. "Puedes llevarlo incluso en el bolsillo".
Los otros inventores son los antiguos estudiantes de posgrado Dr. Dinesh Dhankhar, ingeniero de sistemas de Thermo Fisher Scientific, y Anushka Nagpal, ingeniera de procesos de Intel Corporation.
La financiación de esta investigación corre a cargo de la Texas A&M Engineering Experiment Station (TEES), el organismo oficial de investigación de la Texas A&M Engineering.
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