Un equipo de investigadores del CONICET y de la Universidad de Buenos Aires (UBA) desarrolló un método portátil basado en teléfonos celulares para medir fosfato, un compuesto químico clave para la salud, la agricultura y el monitoreo ambiental. El sistema permite determinar concentraciones de este elemento en suelo, agua y muestras humanas de forma rápida, económica y sencilla, y actualmente se encuentra en evaluación para su patentamiento y futura comercialización. Un equipo del CONICET y la UBA desarrolló un sistema portátil y de bajo costo para cuantificar fosfato en suelo, agua y muestras humanas El avance cobra especial relevancia en el ámbito de la salud, ya que la cuantificación de fosfato es fundamental para el diagnóstico de enfermedades poco frecuentes como el raquitismo hipofosfatémico autosómico y la hipofosfatemia ligada al cromosoma X. En el plano productivo, el dato también es estratégico: en Argentina, alrededor del 60% de las tierras cultivadas presenta niveles de fosfato por debajo del rango crítico, lo que impacta directamente en el rendimiento de los cultivos. “Hay diferentes métodos convencionales en la actualidad que miden fosfato, pero presentan baja capacidad de detección y en algunos casos, equipamientos costosos que requieren personal altamente capacitado limitando su uso en laboratorios especializados, entre otras desventajas. Nuestro método, que incluye el desarrollo de un nuevo reactivo y el uso de teléfonos celulares, resuelve estas limitaciones”, afirma Luis González Flecha, líder del desarrollo e investigador del CONICET en el Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas “Prof. Alejandro C. Paladini” (IQUIFIB, CONICET-UBA) y en el Departamento de Química Biológica de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA. Y continúa: “La metodología fue evaluada de manera exhaustiva en términos de sensibilidad, exactitud, reproducibilidad, límite de detección y rango dinámico, demostrando un desempeño robusto y confiable”. La tecnología fue publicada en la revista científica Talanta y podría aplicarse tanto en laboratorios de investigación y docencia como en empresas agropecuarias, cooperativas, industrias de fertilizantes, organismos de control y extensión rural. Cómo funciona El funcionamiento es simple: se añade un reactivo a la muestra y, en aproximadamente 30 minutos, se desarrolla un color verde —producto del uso de verde de malaquita— cuya intensidad es proporcional a la concentración de fosfato. Esa intensidad se mide a través de la cámara del celular, cuyos sensores convierten la luz en señales digitales. “La intensidad del color generado es proporcional a la cantidad de fosfato presente en la muestra. Esta intensidad puede cuantificarse midiendo la absorbancia, es decir, cuánta luz es absorbida por la muestra, a una longitud de onda característica en la región del rojo en el espectro electromagnético. Esto se debe a que el complejo formado absorbe principalmente la luz roja (y en menor medida la azul), lo cual da cuenta del color verde de la solución”, explica González Flecha. La tecnología económica, rápida y portátil para medir fosfato, desarrollada por especialistas del CONICET y de la UBA, se basa en el empleo de teléfonos inteligentes. Para procesar los datos se utilizó un programa de código abierto desarrollado por José María Delfino, investigador ad honorem del CONICET. “A partir de estos valores se define una magnitud denominada absorbancia digital, análoga a la absorbancia utilizada en la espectrofotometría clásica, que permite cuantificar el desarrollo del color y, por lo tanto, la concentración de fosfato presente en la muestra”, puntualiza Álvaro Recoulat Angelini, primer autor del estudio. Uno de los avances centrales del trabajo fue la mejora del reactivo. “Estos métodos requerían preparar un reactivo de color cada vez que se realizaba una medición, lo que los hacía poco prácticos para su uso rutinario. Para resolver este problema, comprobamos que un copolímero ampliamente utilizado en preparaciones farmacéuticas y cultivos celulares, denominado Pluronic® F-68, mejoraba sustancialmente la estabilidad del reactivo de color, permitiendo conservarlo por más de un año a temperatura ambiente sin pérdida significativa de sensibilidad”, destaca González Flecha. Y continúa: “Por otra parte, la optimización de la composición del reactivo nos permitió obtener una formulación que combina la elevada estabilidad con una alta sensibilidad (unas 30 veces mayor que la del tradicional método de Fiske–Subbarow)”. Además de su aplicación en salud y agricultura, el método podría utilizarse para evaluar la calidad del agua, especialmente frente a la contaminación por exceso de fertilizantes o efluentes industriales. En investigación básica, también permitiría medir el fosfato liberado en reacciones enzimáticas vinculadas al ATP, la molécula responsable de almacenar y suministrar energía a las células. “Más allá de nuestro trabajo podemos decir que la detección y cuantificación de compuestos químicos mediante teléfonos celulares es un campo en pleno crecimiento. Creemos además que el rápido avance en la tecnología de las cámaras de los dispositivos móviles y los bajos costos asociados, anticipan una verdadera transformación de la instrumentación óptica de uso analítico en un futuro cercano”, afirma González Flecha. En paralelo, el equipo avanza en la transferencia tecnológica. “Conjuntamente hemos completado el diseño de un kit para la determinación de fosfato y estamos trabajando con el área de transferencia tecnológica del CONICET y de la Universidad de Buenos Aires para formalizar los convenios de transferencia y comercialización y evaluar el posible patentamiento del producto”, concluye González Flecha. Cabe remarcar que del estudio también participó Gabriela Elena Gómez, investigadora del CONICET en el IQUIFIB.
