Septiembre 2020/ El investigador CEDEUS y profesor de la Escuela de Ingeniería UC, Pablo Pastén es parte de un equipo internacional de investigadores que diseñó un dispositivo que permite conocer en minutos, tal como un test de embarazo, la presencia de 17 contaminantes en el agua.
¿Qué tan segura es el agua que tomamos? Aun cuando tengamos acceso al agua potable, debido a desastres naturales o accidentes en procesos industriales, la calidad del agua puede variar. En el caso de los millones de persona en el mundo que no cuentan con agua potable, resulta vital poder conocer si el agua que beben tiene sustancias en niveles riesgosos para su salud.
La investigación “Biosensores sin células para la detección rápida de contaminantes del agua”, publicada en Nature Biotechnology en julio de 2020, consiguió elaborar un dispositivo pequeño, fácil de transportar y de usar para detectar la presencia de 17 contaminantes; incluyendo metales tóxicos como plomo y cobre, productos farmacéuticos, cosméticos y de limpieza. Basta con ingresar unas gotas de agua en pequeños tubos transparentes del diámetro de un dedo meñique y de dos centímetros de largo aproximadamente (contenidos en una caja de 20 x 20 cm), para saber si existen contaminantes que superen valores considerados tóxicos. Si es ese es el caso, se generará una señal luminosa como las varitas fluorescentes en las fiestas neón.
¿Cómo se logra esta evaluación tan rápida? Con un sistema biológico de transcripción in vitro sin células que utiliza sensores de ácido ribonucleico. En inglés, este principio se abrevia ROSALIND (RNA Output Sensors Activated by Ligand Induction), que también resulta ser el nombre de Rosalind Franklin, cuyo trabajo fue esencial en el descubrimiento de la doble hélice del ADN.
Pablo Pastén explica que “muchos microorganismos son capaces de reconocer algunas sustancias en su entorno. Esta tecnología resulta de extraer y adaptar el motor bioquímico que les permite hacer eso para que informe condiciones potencialmente tóxicas para los humanos”. Para asegurar que ROSALIND siga activo después de su transporte, almacenamiento y distribución, se liofiliza, es decir se le extrae el agua en forma cuidadosa, de modo que se reactive al contacto con las muestras, que pueden ser muestras de agua potable o de aguas ambientales.
El investigador CEDEUS señala que es necesario avanzar decididamente en tecnologías como estas que hagan más asequibles los análisis de agua y puntualiza: “Si hoy quieres evaluar la presencia de estos 17 contaminantes necesitarías tomar una muestra, agregar preservantes y mandarla refrigerada a un laboratorio para análisis, y esperar al menos una semana para saber los resultados. Sería mucho mejor tener un dispositivo de bajo costo que te permita hacer una evaluación en terreno”
El test para medir la calidad del agua fue probado exitosamente para cuantificar contaminantes en distintos tipos de aguas tanto. Se incluyeron aguas de Estados Unidos y de Chile. Pero antes de masificar su uso se requiere una validación aún más amplia bajo distintas condiciones hidroquímicas. Como referencia, el dispositivo donde se realiza el análisis tiene un costo de producción inferior a 10 dólares americanos.”
La investigación “Biosensores sin células para la detección rápida de contaminantes del agua”, fue liderada por Julius Lucks de Northwestern University y participaron en ella Jean-François Gaillard, Jaeyoung Jung, Khalid. Alam, Matthew Verosloff, Daiana Capdevila, Morgane Desmau, Phillip Clauer, Jeong Wook Lee, Peter Nguyen, Sandrine Matiasek, David Giedroc y James Collins.
Franco Galaz
Leonardo Romero
