Un equipo de científicos de Empa ha desarrollado un biosensor que les permite detectar concentraciones elevadas de cobre en un simple, forma rápida y económica. Cobre, como otros metales pesados ​​es problemático en altas concentraciones, tanto para el medio ambiente como para la salud humana.

No es ningún secreto que los metales pesados ​​como el cobre son sustancias peligrosas que pueden tener graves consecuencias tanto para nuestro medio ambiente como para la salud humana. Daño hepático, La enfermedad de Alzheimer e incluso el cáncer se han asociado con niveles altos de cobre. A pesar de esto, la concentración de metales pesados ​​suele ser muy alta, tanto en la atmósfera como en las fuentes de agua, particularmente en algunos países en desarrollo.

Para detectar una dosis excesiva de metales pesados ​​lo antes posible, y así evitar los problemas de salud resultantes, Los análisis altamente sensibles de muestras como la sangre son esenciales. Sin embargo, estas pruebas a menudo son costosas y requieren mucho tiempo, requiriendo un nivel apropiado de infraestructura de laboratorio. En los países en desarrollo, donde la exposición a metales pesados ​​es máxima, esto a menudo representa un problema.

Una proteína con debilidad por el cobre.

El estudiante de doctorado de Empa, Ramon Weishaupt, ha estudiado una forma más económica y rápida de medir las concentraciones de cobre. Para hacer esto, combinó una proteína fluorescente roja llamada c-ficocianina (que juega un papel en la fotosíntesis de las cianobacterias y se une a los iones de cobre incluso en concentraciones muy bajas) con una matriz de nanocelulosa para crear una película delgada. Cuando los iones de cobre se unen a la proteína bacteriana, la emisión fluorescente se debilita, y este cambio se puede medir rápida y fácilmente con un espectrómetro. El material base, celulosa microfibrilada, también proviene de los laboratorios de Empa:el material fibroso altamente versátil hecho de materias primas renovables fue desarrollado en el Laboratorio de Materiales de Madera Aplicada.

Los investigadores han probado la nueva tecnología, que han llamado CySense, en muestras de sangre, entre otros. "Una gota de sangre es suficiente para que el método detecte una concentración de cobre relevante para la salud humana", explica. Greta Faccio, Científico Empa. CySense se puede producir de forma económica, es fácil de usar, rápido y preciso. Además, si el biosensor se lava con productos químicos especiales y agua, se puede utilizar una y otra vez durante un período de una semana.

Tan simple como medir el azúcar en sangre

Los hallazgos del equipo, que se presentan en un artículo publicado en la revista científica Materiales funcionales avanzados , abrir nuevas vías en el campo del análisis de metales pesados. Las muestras de agua y suelo se pueden evaluar in situ, por ejemplo, ahorrando costes y tiempo. O los usuarios afectados podrían controlar los niveles de cobre en su propia sangre, utilizando la técnica CySense y un dispositivo de lectura similar a un monitor de azúcar en sangre, obviando así la necesidad de grandes instrumentos costosos y personal altamente capacitado. "Aunque CySense todavía es un prototipo, una vez que se haya implementado como un sistema comercializable, podría ayudar a mejorar la salud de un gran número de personas, "predice Greta Faccio.