es.wedoany.com Noticia: Un estudio de la Universidad de Kansas (University of Kansas) ha mejorado el método de detección de PFAS (un grupo de sustancias conocidas como "químicos permanentes") en el suministro de agua potable, permitiendo medir niveles de contaminación traza de PFAS en el agua de manera más rápida y económica que las tecnologías existentes. Los resultados se publicaron en la revista de acceso abierto PLOS Water.
Los químicos PFAS se han utilizado durante décadas en productos como utensilios antiadherentes y telas ignífugas y antimanchas. Estas sustancias persisten en el medio ambiente y en el cuerpo humano, y pueden causar cáncer, problemas del sistema inmunológico y trastornos del desarrollo.
Michael Zhuo Wang, coautor del estudio y profesor de química farmacéutica en la Universidad de Kansas, explicó que los PFAS son químicos sintéticos fabricados por el hombre que contienen carbono polifluorado o perfluorado, utilizados por la industria para fabricar productos como teflón (Teflon), recubrimientos impermeables y espumas contra incendios, con amplias aplicaciones industriales. El problema es que no se descomponen fácilmente en el medio ambiente. Estos químicos se desplazan por el suelo y el agua, y finalmente llegan al agua potable. El cuerpo humano puede absorber estos compuestos en la sangre y los tejidos, pero no tiene la capacidad de descomponerlos, por lo que se acumulan en el organismo. Algunos estudios indican que su vida media en la sangre es de cinco a ocho años. Cada vez más estudios epidemiológicos sugieren que podrían estar relacionados con problemas de salud, incluidos trastornos del desarrollo y ciertos tipos de cáncer, como el cáncer de riñón y el cáncer testicular masculino, mencionados en investigaciones recientes.
Debido a estos problemas de salud, los legisladores estadounidenses están impulsando regulaciones más estrictas sobre los PFAS en el agua potable. La normativa actual de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) establece límites para ciertos PFAS en el agua potable en aproximadamente 4 partes por billón (parts per trillion), y según el compuesto, los niveles regulatorios oscilan entre 4 y 10 partes por billón. El objetivo del nivel máximo de contaminante indica que, idealmente, debería ser cero.
Para determinar si los PFAS están por debajo del nivel de 4 partes por billón, los laboratorios necesitan pruebas extremadamente sensibles, lo que supera la capacidad de los laboratorios convencionales. Wang señaló que el mayor desafío es la sensibilidad, es decir, cómo alcanzar niveles por debajo de una parte por billón. Detectar PFAS a niveles tan bajos es como buscar unos pocos granos de arena en una piscina de tamaño olímpico. El instrumento más sensible es el LC-MS (cromatografía líquida-espectrometría de masas), pero sin preconcentración de la muestra, solo alcanza niveles de partes por mil millones (parts per billion), que son aproximadamente mil veces superiores al nivel de partes por billón. El método actual de la EPA requiere concentrar primero la muestra de agua, un proceso que consume mucho tiempo.
Wang y los miembros de su equipo —el estudiante de doctorado Deepak Timalsina (primer autor del estudio) y la coautora y reciente doctoranda Bhargavi Srija Ramisetty— intentaron desarrollar un método de detección de PFAS más práctico, económico y que ahorre tiempo. Combinaron la extracción en fase sólida (SPE) de flujo rápido para concentrar PFAS de muestras de agua, con UPLC-MS/MS (cromatografía líquida de ultra alta resolución-espectrometría de masas en tándem) para un análisis químico de alta sensibilidad. La mayor mejora de este método es la reducción del tiempo de concentración de la muestra, de varias horas a unos minutos. Para una muestra de 500 mililitros, la carga solía tomar unos 100 minutos, ahora solo toma entre 6 y 8 minutos, una reducción de aproximadamente 20 veces. Para reducir aún más el límite de detección, se necesita un volumen mayor —hasta 4 litros en lugar de 500 mililitros, un aumento de ocho veces en volumen. Con el método original, el mismo proceso requeriría aproximadamente ocho veces más tiempo, y solo cargar la muestra en la columna SPE tomaría más de medio día. Con el método de flujo rápido, se puede completar en unos 60 minutos.
Además de acortar el tiempo de preparación de la muestra, el proceso de extracción en fase sólida de flujo rápido también reduce significativamente el costo del análisis de PFAS. Wang indicó que el costo actual de análisis por muestra en el mercado es de al menos 400 a 500 dólares, lo que resulta demasiado caro para implementar completamente las regulaciones de la EPA en todas las plantas de tratamiento de agua. El objetivo es reducir los costos para que las tarifas del agua no aumenten drásticamente debido a los requisitos de monitoreo.
Un obstáculo para un muestreo más amplio y estricto de PFAS es la complejidad de transportar grandes volúmenes de agua potable desde las plantas de tratamiento hasta los laboratorios de prueba. El equipo de Wang está colaborando con la empresa InnovaPrep, ubicada en el Parque de Innovación de la Universidad de Kansas (KU Innovation Park), en un proyecto financiado por la subvención de transferencia de tecnología para pequeñas empresas de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE. UU. El objetivo de la investigación es desarrollar un dispositivo de concentración, como un sistema basado en pipetas, que pueda absorber PFAS del agua. En lugar de transportar grandes cantidades de agua, se podría enviar un dispositivo del tamaño de un lápiz al laboratorio, lo que reduciría enormemente los costos y la complejidad del transporte.
Este artículo es compilado por Wedoany, las citas de la IA deben indicar la fuente «Wedoany»; si hay alguna infracción u otro problema, por favor notifícanos a tiempo, este sitio lo modificará o eliminará. Correo electrónico: news@wedoany.com
