Un método rápido para comprobar la pureza del agua

Un grupo de científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia ha desarrollado, junto a la Universidad Estatal de Moscú, un método que permite un análisis rápido y eficaz de la composición y pureza del agua. Esto ayudará a resolver el problema de la contaminación industrial del medio ambiente.

La importancia de la pureza del agua

El desarrollo de la industria, especialmente cuando se encuentra cerca de las ciudades y de las zonas industriales, produce cambios en el medio ambiente y en la composición y pureza del agua. Esto supone un gran problema, pero produce a su vez una gran demanda de nuevos métodos para comprobar la concentración de elementos y compuestos tóxicos. Se piden mediciones que sean universales, rápidas y seguras tanto para el medio ambiente como para las personas. La polarización fluorescente ha llegado para quedarse.

Hasta el momento, han surgido muchos métodos de medición de la pureza del agua. Pero para este grupo de científicos ninguno responde a las demandas actuales, tanto en rendimiento como en su universalidad. De ahí que hayan propuesto recurrir al análisis de polarización fluorescente para medir la concentración de metales pesados que contiene el agua.

Anastasía Yákusheva, autora de la investigación, lo explica de una manera sencilla; “Este método puede reducir el tiempo de investigación y aumentar la eficacia de las mediciones. Para el ensayo de polarización fluorescente se usaron puntos cuánticos de carbono. Son nanopartículas ecológicamente seguras cuyas dimensiones no superan los 10 nanómetros. Además, tienen propiedades fluorescentes controlables, son estables en el agua y selectivamente sensibles a cationes de cobre”.

Cómo funciona la polarización fluorescente

Por lo general, la velocidad a la que gira una molécula es indicativa de su tamaño. Cuando una molécula marcada con fluorescencia (trazador) se une a otra molécula, el movimiento de rotación cambiará. Esto resultará en una intensidad alterada de la luz polarizada en el plano, que da como resultado una polarización de la fluorescencia alterada.

Los inmunoensayos de polarización de fluorescencia (FPIA) emplean un antígeno unido al fluoróforo que la aumentan cuando se une al anticuerpo de interés. El cambio de polarización es proporcional a la cantidad de antígeno en la muestra y se mide con un analizador de polarización de fluorescencia.

Cómo mide la pureza del agua

La polarización fluorescente cuantifica el cambio en la polarización de fluorescencia de mezclas de reacción de trazador marcado con fluorescencia, antígeno de muestra y anticuerpo definido. El funcionamiento a temperatura y viscosidad fijas permite que la polarización de la fluorescencia sea directamente proporcional al tamaño del fluoróforo.

El marcador libre en solución tiene una polarización de fluorescencia más baja que el marcador unido a anticuerpos con un movimiento browniano más lento. El trazador y el antígeno específico competirán para unirse al anticuerpo. Si el antígeno tiene una concentración baja, se unirá más trazador al anticuerpo. Esto dará como resultado una mayor polarización de la fluorescencia y viceversa.

Un FPIA convencional sigue el procedimiento a continuación: Se agrega una cantidad específica de muestra al tampón de reacción. Se deja que la solución se equilibre a temperatura ambiente durante aproximadamente dos minutos. La solución se evalúa en un analizador de polarización de fluorescencia para obtener una medición de referencia. Se agrega a la solución una cantidad específica de antígeno conjugado con fluoróforo. La solución vuelve a equilibrarse durante aproximadamente dos minutos.

El analizador evalúa nuevamente la solución. El valor de polarización de fluorescencia para la solución que contiene el trazador se compara con la línea base. La magnitud de la diferencia es proporcional a la cantidad de analito objetivo en la muestra.

Ventajas de la polarización fluorescente

​Un parámetro como la polarización fluorescente hace posible realizar un análisis rápido, simple y eficaz de la seguridad del medio acuático. De este modo, a través de este método pudieron medir simultáneamente más de cien muestras de agua, reduciendo de esta manera los gastos económicos e incrementando la eficacia de dichas mediciones. Por otro lado, este nuevo método posee una gran ventaja sobre otros precedentes; puede ser aplicado a las fuentes de agua lejanas o de difícil acceso.