El glifosato es un herbicida que ha sido ampliamente utilizado a nivel mundial para la erradicación de hierbas o malezas en los campos de siembra. Su función principal es impedir que las plantas produzcan las proteínas necesarias para su reproducción, provocando su muerte. Debido a lo anterior, en la mayoría de los cultivos el glifosato se aplica antes de llevar a cabo la siembra. Sin embargo, se han desarrollado alimentos transgénicos como maíz, soya y algodón que no son afectados por el herbicida; en estos casos, el glifosato es aplicado incluso después del cultivo, incrementando la probabilidad de encontrar trazas de este en las plantas, desde las raíces hasta las flores y frutos. Este herbicida se empezó a comercializar en la década de 1970 y por muchos años se estableció como un producto sin efecto dañino para los seres vivos y el medio ambiente. Sin embargo, diferentes investigaciones a través de los años han demostrado riesgos y daños que puede tener la interacción con este herbicida. Estas evidencias provocaron que la Organización Mundial de la Salud catalogara al glifosato como una sustancia genotóxica y carcinogénica.
El mayor riesgo lo tienen todas aquellas personas y seres vivos que se encuentran en contacto directo con el glifosato en las zonas de cultivo. La otra posible fuente de exposición es la ingesta de alimentos que contengan el herbicida, lo cual es altamente probable. Desafortunadamente, el glifosato también puede ser encontrado en cuerpos de agua y sus efectos pueden alcanzar a la flora y la fauna del lugar. Estudios recientes realizados en diferentes ciudades de México han demostrado la presencia de glifosato en ríos, lagos y drenes. Por lo tanto, el diseño y la fabricación de sensores que puedan ser empleados en sistemas de detección de glifosato es una necesidad imperativa que debe ser abordada de manera urgente.
El grupo de investigadores del Laboratorio de Biomateriales Aplicados del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM, en colaboración con investigadores del laboratorio Nanomat-Lab del CIDETEQ, desarrolló un sensor que tiene la capacidad de detectar glifosato tanto en muestras sólidas como en muestras líquidas, de manera directa y en un menor lapso tiempo en comparación con las técnicas de detección hasta ahora implementadas.
El glifosato, al igual que otros compuestos, se puede identificar por medio de sus enlaces químicos; sin embargo, una vez que entra en contacto con el agua o suelo su estabilidad química se ve afectada, haciéndolo difícil de detectar. El sensor desarrollado por el grupo de trabajo se basa en la técnica llamada Dispersión Raman Intensificada en Superficie (SERS), que ha sido empleada para determinar la presencia de diversas sustancias como colorantes, fármacos, entre otras. La técnica se basa en la intensificación de las señales correspondientes a la sustancia a identificar, por lo que se pueden detectar concentraciones muy bajas. Lo anterior se logra empleando plataformas que, en su mayoría, consisten de nanomateriales. El sensor está formado por nanoestructuras de ZnO decoradas con nanopartículas de oro en concentraciones muy bajas, lo que, además, lo hace económico en comparación a otros nanosistemas propuestos.
Ambos nanomateriales fueron sintetizados por rutas amigables con el medio ambiente, empleando extractos de sargazo. Lo anterior le otorga un valor agregado al sistema de detección, ya que contempla el uso y aprovechamiento de esta alga cuyos arribos masivos es otro de los grandes problemas económicos, sociales y ambientales que enfrenta la región del Caribe mexicano.
Este sistema de medición tiene dos posibles arreglos: el primero consiste en depositar los nanomateriales en placas donde sea colocada la muestra, conteniendo el glifosato, y la medición se lleve a cabo a nivel laboratorio. El segundo arreglo o propuesta es aún más interesante y atractiva, ya que la medición del glifosato se puede llevar a cabo de manera portable, logrando tomar muestra y hacer la medición en campo. En este caso, se colocan los nanomateriales y la muestra a analizar en solución acuosa y se lleva a cabo la medición empleando un equipo portátil. Otra de las ventajas de este sensor es que se puede analizar cualquier tipo de muestra sólida o líquida. En el primer caso, el sólido se mezcla con agua para extraer y disolver el glifosato contenido, pero si la muestra es líquida la medición es directa.
La concentración mínima que este sensor es capaz de medir, hasta ahora, es menor a 1ppm (trazas), que es una concentración menor que la encontrada en la mayoría de los alimentos comerciales de uso común, como cereales, jugos, granola, avena y snacks. Por lo tanto, con este tipo de sensor se podrá determinar la presencia de glifosato en alimentos, suelos y muestras acuosas de una manera sencilla y eficiente, teniendo un alto impacto ambiental y social.
El doctor José Luis López Miranda y la doctora Miriam Rocío Estévez González son profesores e investigadores en el Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM Campus Juriquilla
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