Un equipo de químicos argentinos y japoneses diseñaron un dispositivo portátil de bajo costo que se conecta al celular y detecta fluoruros, para luego enviar los datos a través de una app con el objetivo de brindar información sobre los niveles de este elemento en áreas sin suministro de agua de red.

"La presencia de fluoruros en el agua tiene efectos beneficiosos hasta ciertos niveles y es por eso por lo que muchos países incorporan bajos niveles de fluoruro en el agua potable, así como lo podemos encontrar en la pasta de dientes", contó a Télam Manuela Kim, doctora en Química (UBA).

Pero, aclaró, que "por encima de ciertos niveles el flúor ataca la formación del esmalte dental, la correcta formación de los huesos y reduce la funcionalidad de las articulaciones".

Por eso, señaló, que "dado que el fluoruro está presente en las aguas naturales, es importante detectar los cauces de los ríos que pueden tener niveles superiores a los recomendados por las Naciones Unidas para alertar a las poblaciones de los riesgos".

Como los equipos para su determinación suelen ser costosos y requieren cierto nivel de entrenamiento para su uso, el equipo investigador decidió reducir la complejidad del dispositivo, incorporar materiales porosos avanzados, transferir la electrónica al celular y utilizarlo también como fuente de energía para el dispositivo y como medio de comunicación de los datos obtenidos.

"El dispositivo ya ha sido probado en aguas naturales de Tanzania y Kenia (un lugar donde hay una alta incidencia de fluoruros en aguas naturales) y los resultados han sido validados estadísticamente contra un método de laboratorio"; describió Eugenio Otal que integra el equipo junto a Mutsumi Kimura, doctor en Química, de la Universidad Shinshu (Japón); Manuela Kim, doctora en Química (UBA); y los investigadores Hideki Tanaka, de la Universidad de Shinshu y Juan Hinestroza, de la Universidad de Cornell.

EUGENIO OTAL: "Sería interesante probar el dispositivo en Argentina, especialmente en Córdoba y San Luis, donde los niveles de flúor son elevados".

La idea de este tipo de dispositivo data de 2003, cuando Manuela y Eugenio se conocieron como estudiantes en el Laboratorio de Análisis de Trazas de FCEyN-UBA, lo que luego los unió como pareja: "Las ideas son tan viejas como la relación", recordó el investigador argentino que ahora vive en Japón junto a su familia.

"Sería interesante probar el dispositivo en Argentina, especialmente en Córdoba y San Luis, donde los niveles de flúor son elevados. Aunque los niveles son más bajos que en Tanzania y Kenia, los efectos en los dientes de la población local son visibles", indicó.

El "paso a paso" para usar este dispositivo

Todo el sistema es libre: "Están disponibles todos los datos para poder armar un dispositivo, componentes, planos, códigos Arduino (una plataforma de hardware libre), solo tienen que imprimirlo, programarlo y tener muy pocos reactivos químicos. La aplicación para obtener los datos con el celular también está disponible aquí", detalló Otal.

Los datos luego se transmiten por mail, SMS o la vía elegida. También señaló que lo pueden contactar (a su cuenta de Twitter @Eugenio_Otal) "si hay alguna empresa interesada en implementar la tecnología".

Cuentan con dos sistemas químicos: uno muy simple que se puede producir localmente sin mucho equipamiento y hasta con impresoras 3D. El otro sistema "es un poco más complejo, pero nada terrible, necesita un horno que llegue a 130°C, es mucho más estable en el tiempo, así que lo podes producir y enviarlo", explicó el investigador.

El costo es de US$ 3 para el primero y de unos US$ 12 para el otro, pero solo equivale a la electrónica porque" la parte reactiva son centavos, solo una tira de algodón con los reactivos embebidos, lo que te permite que el usuario no manipule reactivos peligrosos y que sea reproducible", indicó.

La investigación

Hasta ahora publicaron dos artículos en revistas científicas especializadas, aunque hay varios más en preparación.

"El primero 'The long and bright path of a lanthanide MOF: from basics towards the application' fue en Chemistry, A European Journal', utiliza un tipo de material bastante nuevo en el área de materiales porosos, un Metal-Organic Framework, y tiene muchas ventajas sobre otros materiales porosos tradicionales, principalmente que nos permite utilizar casi todos los metales de la tabla periódica y una gran variedad de
moléculas orgánicas", explicó.

"Estamos muy satisfechos con este trabajo, tenemos el cover de la revista y el editor nos eligió como "hot paper", una gran alegría".

Por otro lado, "Open-source portable device for the determination of fluoride in drinking water" fue publicado en ACS sensors, presenta un sistema flexible que utiliza un sistema químico, permite adquirir los datos con un microprocesador Arduino, transferir los datos al celular y retransmitirlos a través de cualquier plataforma para ser analizado y compartido si es necesario.

Además, la alimentación del dispositivo y la visualización de los datos se realizan con el celular, bajando los costos de pantalla y batería.

"Ambos papers utilizan tela de algodón para las reacciones de cuantificación, lo que nos permite controlar el volumen de muestra que se introduce en el dispositivo, algo crucial para obtener un resultado fiable", remarcó.

Esta tira reactiva está separada de la electrónica, lo que permite realizar innumerables mediciones con el mismo dispositivo, algo así como mediciones de glucosa en sangre, pero aún más simple.

"Esto también nos permite que los costos de cada prueba sean bajos y de producción local ya que el código del dispositivo se puede adaptar al tipo de algodón disponible en la zona donde se necesite", concluyó el investigador.