CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
Nanopartículas de oro para enfrentar la contaminación por arsénico en el agua
Un equipo de investigadores del CONICET NOA Sur desarrolló un detector portátil a base de este elemento químico, que realiza análisis rápidos y precisos para determinar si el agua es segura para el consumo humano.
La problemática del arsénico en el agua afecta a millones de personas en Argentina, especialmente en la región de la llanura Chaco-Pampeana. El consumo prolongado de agua contaminada con este mineral tóxico puede causar graves enfermedades, como el hidroarsenicismo crónico regional endémico (HACRE), y aumentar el riesgo de cáncer de piel y otros órganos. Asimismo, la normativa argentina redujo el límite máximo permitido de arsénico en el agua de 50 partes por mil a 10 partes por mil, siguiendo las pautas de la Organización Mundial de la Salud (OMS).
En este contexto, un grupo integrado por investigadores del CONICET NOA Sur y de la Universidad Nacional de Santiago del Estero (UNSE) logró un avance significativo en la detección de arsénico en el agua, por medio de una innovadora tecnología: un sensor electroquímico portátil que utiliza nanopartículas de oro para analizar la presencia de este contaminante natural en el agua de manera precisa y eficiente.
Verónica Paz Zanini es investigadora del Instituto de Bionanotecnología del NOA (INBIONATEC, CONICET-UNT), y quien lidera el equipo que desarrolló este dispositivo constituido por una superficie -como una chapita- impresa con tinta de grafito, que es un mineral procedente del carbono. Esa superficie de grafito se modifica, a su vez, con un biopolímero -material biodegradable, no toxico, que actualmente se encuentra en auge debido a las propiedades biológicas y químicas que presenta; en este desarrollo, en particular, obtenido de esqueletos de crustáceos- y nanopartículas de oro, microscópicas, para determinar la cantidad del compuesto presente en el agua.
A través de esta tecnología es posible analizar, entonces, de manera sencilla y rápida, pozos de agua en zonas rurales con ciertas ventajas sobre otros métodos tradicionales, ya que se obtiene un resultado de gran precisión del nivel de arsénico localizado en las muestras. “Santiago del Estero, Salta, Chaco y Tucumán forman parte del grupo de provincias más afectadas por la presencia de arsénico en aguas subterráneas, que son utilizadas como fuentes para consumo humano”, explica Paz Zanini, sin dejar de señalar que, sin embargo, “la capacidad analítica disponible de aquellos laboratorios que cuentan con tecnologías para la determinación de arsénico en las muestras a niveles de 10 partes por millón, está concentrada en un 66% repartido entre Buenos Aires, Santa Fe y Córdoba”.
Además, se trata de una instrumentación que es costosa en adquisición, funcionamiento y mantenimiento, y que requiere de personal capacitado para su manejo. Todos estos factores hacen que en la actualidad sea impensada su portabilidad. Por otro lado, las tiras reactivas -que sí pueden emplearse en campo o “in situ”- sólo permiten estimar cantidades; es decir que no indican un valor dado de concentración, sino un posible rango. Con lo cual, “la tecnología que proponemos puede ser utilizada para determinaciones in situ; cuenta con elevada sensibilidad analítica; es de bajo costo y fácil utilización; y no requiere de personal altamente calificado”, destaca la investigadora.
Y para reforzar esas ventajas aún más, Paz Zanini expresa que la posibilidad de contar con dispositivos electroquímicos portables permite ampliar las zonas de análisis, examinar un mayor volumen de muestras y lograr una vigilancia ambiental más certera de las regiones afectadas, posibilitando la detección temprana del contaminante. Esto último es clave, y más si se piensan en llevar a cabo acciones de saneamiento que requieren de una detección eficaz del contaminante, y cuanto más temprana sea menos expuesta estará la población.
No obstante, es esencial comprender que la solución no se limita únicamente a la tecnología: "Es necesario abordar las complejidades sociales y territoriales asociadas con la presencia de arsénico en el agua. Esto implica comprender y atender las necesidades y preocupaciones de las comunidades rurales que dependen de pozos de agua contaminados, garantizando una alternativa basada en el acceso a agua segura”, afirma Paz Zanini. El desafío, por lo tanto, va más allá de la detección de arsénico en el agua de consumo, ya que requiere de un enfoque integral que aborde tanto las cuestiones técnicas como las preocupaciones humanas y sociales.
Además de Veróniza Paz Zanini, el equipo de trabajo está integrado por Fátima Villalba Varas, Hernán García y Rocío Lezana, todos becarios doctorales del CONICET.
Este proyecto, que comenzó en 2021 es el resultado de múltiples e intensas investigaciones llevadas a cabo en el marco de los planes de trabajo de la investigadora y los becarios. Asimismo, y gracias a la colaboración de diversas instituciones y el financiamiento obtenido, se pone de manifiesto el poder de la investigación científica aplicada a problemas reales y la importancia de trabajar en estrecha colaboración con las comunidades afectadas. Además, ha abierto nuevas líneas de investigación en el laboratorio, incluyendo la detección de otros contaminantes como la vinaza y el glifosato en frutas y verduras, lo que promete tener un impacto positivo en la salud y el medio ambiente.
Actualmente, la metodología requiere de una computadora, pero los investigadores están buscando financiamiento para conectar el sistema a teléfonos celulares, lo que facilitaría aún más su uso en áreas remotas.