abril 18, 2024
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Científicos argentinos crearon un detector de arsénico portable clave para acabar con la contaminación en las aguas

Se estima que entre dos y cuatro millones de personas en la Argentina están expuestas a aguas con arsénico, un contaminante natural cuya ingesta prolongada puede ocasionar distintos problemas de salud, como el hidroarsenicismo crónico regional endémico (HACRE), una enfermedad que en su etapa más avanzada puede producir cáncer de piel u otros órganos. Este problema afecta a gran parte del territorio argentino, principalmente la llanura chaco-pampeana, que incluye las provincias de Chaco, Santiago del Estero, Córdoba, Tucumán y Buenos Aires, y se profundiza en aquellos pueblos y parajes en los que no hay acceso a la red de agua potable ni a métodos de medición confiables que permitan saber si el agua es apta para el consumo humano.

Frente a eso, un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Santiago del Estero (UNSE) desarrolló un dispositivo portátil para la detección de arsénico en agua que utiliza la corriente eléctrica como señal analítica. “Hemos estudiado, calibrado y validado el método de detección; para eso hemos llevado a cabo las determinaciones en dos parajes de Santiago, en Buey Muerto y La Aurora, donde validamos los datos con métodos de referencia y encontramos que coincide en un 95% con los valores, o sea, que se puede utilizar”, afirma la investigadora del CONICET Verónica Paz Zanini, que lidera este proyecto.

La investigadora advierte que, para poder transferir este dispositivo a la industria, están trabajando en una segunda etapa de fabricación de los electrodos, que por el momento deben ser importados de Estados Unidos, algo que resulta “cada vez más difícil”.

Para desarrollar este dispositivo, los y las investigadoras modificaron electrodos de cinta de grafito mediante el uso de plataformas nanoestructuradas, constituidas principalmente con nanopartículas de oro (AuNP). “El electrodo de cinta de grafito es una tirita similar a las que se utilizan en las pruebas de glucosa, a las que le ponemos un polímero, que es como una goma, y sobre ese polímero depositamos nanopartículas de oro capaces de absorber el arsénico”, detalla Zanini, que también es docente de la Facultad de Agronomía y Agroindustrias de la Universidad Nacional de Santiago del Estero (FAyA/UNSE).

“El electrodo de cinta de grafito es una tirita similar a las que se utilizan en las pruebas de glucosa, a las que le ponemos un polímero, que es como una goma, y sobre ese polímero depositamos nanopartículas de oro capaces de absorber el arsénico”, detalla Zanini.

Este desarrollo permitiría hacer controles permanentes en los pozos de agua de una manera sencilla, transportable y con resultados más precisos que los que se obtienen, por ejemplo, con otros métodos que utilizan las conocidas tiras reactivas. “El potenciómetro es transportable, son como dos o tres discos duros apilados, y al método lo hemos calibrado para determinar las partes por millón de arsénico en agua, de 10 en 10, y no de 50 en 50”, dice Zanini. Para esa tarea hoy utilizan una computadora pero, para una próxima etapa, están tratando de conseguir algún  financiamiento para poder conectar este mecanismo a un teléfono celular.

El Código Alimentario Argentino (CAA) establecía, hasta el año 2007, 50 µg.L-1 (microgramos de arsénico por litro de agua) como concentración máxima de arsénico para consumo humano. A partir de ese año, se modificó el valor límite máximo al propuesto por la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 10 µg.L-1. Aun así, se extendió un plazo de 10 años para que las jurisdicciones puedan cumplir con el nuevo límite, haciendo la salvedad para aquellos distritos del país con suelos de alto contenido de arsénico, donde se podrán admitir como límite máximo los 50 µg.L-1 hasta contar con los resultados del estudio de “Hidroarsenicismo y Saneamiento Básico en la República Argentina”.

“En general, se dice que el 60% de la población en Santiago tiene agua potable, pero es porque se considera la población que está en la Capital y en los departamentos de La Banda y Robles, adonde hay agua de red, pero el otro 40%, que está distribuido en la provincia, no tienen ese servicio; y ese es el problema: hay parajes que a veces son de unas pocas casas pero que no deberían quedar desatendidos”, afirma Zanini, y advierte que la mayoría de las personas que viven en zonas rurales en Santiago del Estero toman el agua de pozos que construyen en sus casas, en lugares donde muchas veces hay cantidades elevadas de arsénico.

“En esos parajes, los pobladores son muy celosos de dejarte entrar a sus casas a medir el agua, porque temen que si encontramos algo les prohíbas sacar el agua o les cierres el pozo. En algunos casos, les explicábamos que había sospechas de arsénico y que no usaran el agua. Pero en muchos casos si se cierra o se clausura el pozo, se mueren de sed. Quizás tienen algún lugar cerca para comprar agua, pero no tienen el dinero para hacerlo”, lamenta Zanini, y reconoce que lo más complejo y desafiante de este proyecto fue enfrentarse a las problemáticas sociales y territoriales, que exceden lo límites del laboratorio.

“El potenciómetro es transportable, son como dos o tres discos duros apilados, y al método lo hemos calibrado para determinar las partes por millón de arsénico en agua, de 10 en 10, y no de 50 en 50”, dice Zanini. Para esa tarea hoy utilizan una computadora pero, para una próxima etapa, están tratando de conseguir algún financiamiento para poder conectar este mecanismo a un teléfono celular.

“El desafío mayor ha sido la parte humana y atender las demandas del territorio, porque hasta hace cinco años sólo hacíamos ciencia básica, pero luego nos dimos cuenta de que eso solo nos servía a nosotros”, afirma Zanini.

Inicialmente, este proyecto, denominado “Dispositivo electroquímico portable aplicado en la detección y la cuantificación in situ de arsénico en agua destinada al consumo humano”, fue uno de los seleccionados en la convocatoria Argentina contra el Hambre, que realizaron en forma conjunta el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, el Ministerio de Desarrollo Social y el Consejo Nacional de Coordinación de Políticas Sociales, poco antes de la pandemia. “Debido a las medidas de aislamiento, recién pudimos comenzar en 2021, cuando nos permitieron volver a trabajar de manera presencial”, aclara Zanini, que trabaja con un equipo de cinco especialistas, entre investigadores y becarios.

Para poder avanzar, además, contaron con el aval de los comisionados de diferentes parajes de la provincia y de la Dirección de Obras Sanitarias de Santiago del Estero (Di.O.S.S.E.) , como instituciones adoptantes. Esta última hizo un aporte muy importante a la hora de comprar los primeros insumos, cuando todavía no tenían el primer desembolso de la convocatoria”, recuerda Zanini.

Posteriormente, firmaron un convenio marco con el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Allí están trabajando con dos especialistas del Laboratorio de Electrónica de Impresión. “Nosotros diseñamos la química que se va a usar, si vamos a poner nanopartículas de oro, grafeno y qué polímero, mientras que el diseño de cómo y qué imprimir, y en qué tamaño, lo hacen nuestros colegas del INTI”, explica Zanini. El año pasado, obtuvieron financiamiento de Proyectos de Investigación Científica y Tecnológica (PICT), por 1,5 millón de dolares. Con esos fondos están comprando insumos, como la materia prima, el grafito para hacer las tintas en óxido de grafeno y algunos solventes para tratar de fabricar las tintas, y esperan comenzar a trabajar en el diseño de los materiales.

“Con este tipo de convocatorias, hay que salir afuera del laboratorio y encontrarse con la problemática social, tratar con la gente y entenderla. En este caso, no era solamente la parte de investigación sobre qué nanomaterial o qué método electroquímico utilizar, sino también cómo explicarles las ventajas de lo que les proponíamos”, reconoce Zanini, y destaca que, a raíz de esta experiencia y gracias a este tipo de convocatoria, se han replanteado el rumbo de la investigación, lo que en el caso de su laboratorio ha generado dos nuevas líneas de investigación: por un lado, están trabajando en el desarrollo de un biosensor para detectar vinaza, que es un residuo contaminante de la industria azucarera y, por otro lado, están buscando un  método electroquímico que les permita encontrar glifosato en frutas y verduras.

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