Este resultado no solo está en consonancia con las tendencias de investigación internacionales, sino que también abre la puerta a aplicaciones prácticas en el monitoreo ambiental y la garantía de la seguridad en la producción.
El glifosato es uno de los herbicidas más utilizados en el mundo desde 1974. Debido a los fuertes enlaces carbono-fósforo en su molécula, este compuesto es difícil de degradar de forma natural, por lo que puede persistir durante mucho tiempo en el suelo y el agua. Numerosos estudios han demostrado que la exposición prolongada al glifosato puede suponer riesgos para la salud humana, como abortos espontáneos, defectos de nacimiento o mutaciones genéticas. Además, cuando las concentraciones superan los límites permitidos, el glifosato es tóxico para los organismos acuáticos, contamina las fuentes de agua y afecta negativamente a la biodiversidad. En este contexto, la detección y el monitoreo de los residuos de glifosato en el medio ambiente se han convertido en un requisito fundamental para la gestión agrícola y la protección de la salud pública.
Sin embargo, los métodos analíticos actuales, como la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), la cromatografía de gases (GC) o la electroforesis capilar, si bien ofrecen una alta precisión, requieren equipos costosos, procedimientos complejos de procesamiento de muestras y son difíciles de implementar a gran escala.
Partiendo de esta realidad, un equipo de investigación liderado por la Dra. Vu Thi Thu Ha, profesora asociada, ha desarrollado una nueva solución: un sensor electroquímico que utiliza un material de estructura metalorgánica (MOF) mejorado, que permite la detección rápida, precisa y mucho más económica de trazas de glifosato en comparación con los métodos tradicionales. Este resultado se logró en el marco de un proyecto financiado por la Academia de Ciencias y Tecnología de Vietnam: «Fabricación de materiales de estructura metalorgánica (MOF) capaces de adsorber eficazmente el glifosato y su aplicación en el desarrollo de un sensor electroquímico para la detección de trazas de glifosato en el medio ambiente».
El sensor electroquímico está fabricado con dos materiales principales: CuBTC y Zr-CuBTC. El Zr-CuBTC es un material híbrido metal-metal seleccionado por su excelente capacidad de captura de glifosato. La sustitución de una parte del cobre (Cu) por circonio (Zr) amplía la estructura porosa del material, facilitando la penetración y adsorción de las moléculas de glifosato en la superficie del sensor. Simultáneamente, el nuevo material mejora significativamente la conductividad eléctrica, como lo demuestra la drástica reducción de la resistencia a la transmisión, que pasa de 2464 Ω (para el CuBTC) a 703,3 Ω, lo que indica una notable mejora en la conductividad.
Gracias a estas mejoras, el sensor Zr-CuBTC en el electrodo GCE alcanza un límite de detección de tan solo 9,0 × 10⁻¹³ M, lo suficientemente sensible como para detectar glifosato en concentraciones extremadamente bajas en agua. Si bien algunos estudios internacionales presentan umbrales de detección inferiores, el sensor desarrollado por este grupo destaca por su alto rendimiento general, buena estabilidad y aplicabilidad en condiciones ambientales reales. Las pruebas demuestran que el dispositivo tiene un tiempo de respuesta rápido (tan solo unos 4,8 segundos), buena repetibilidad, alta selectividad y es prácticamente inmune a los compuestos comunes presentes en las muestras de agua.
Partiendo de esta base, los investigadores continuaron explorando formas de superar las limitaciones inherentes de conductividad de los materiales MOF mediante la combinación de CuBTC con nanopartículas de oro (AuPs). La integración de nanopartículas de oro no solo mejoró la conductividad, sino también la actividad electrocatalítica del sensor. Como resultado, el equipo desarrolló con éxito una segunda versión —un sensor CuBTC/AuPs— que produjo una señal de corriente significativamente más fuerte, lo que permitió la detección de glifosato en concentraciones muy bajas (4,4 × 10⁻¹¹ M). El dispositivo también demostró alta sensibilidad, funcionamiento estable y buena repetibilidad en condiciones de medición reales.
Cabe destacar que la investigación no se limitó a pruebas de laboratorio, sino que también se validó con muestras de agua del río Rojo. Los resultados del análisis de ambos tipos de sensores mostraron una gran similitud con el método LC-MS/MS, una técnica moderna y de alta precisión. Esto demuestra que los sensores electroquímicos tienen el potencial de convertirse en una herramienta analítica fiable, con claras ventajas en cuanto a coste, movilidad y facilidad de uso en la monitorización ambiental.
Según la Dra. Vu Thi Thu Ha, profesora asociada, el equipo de investigación mejoró el material MOF mediante la integración de nanopartículas de oro para aumentar su conductividad, desarrollando así un sensor electroquímico de alta sensibilidad capaz de detectar glifosato con gran precisión y un límite de detección muy bajo. El sensor fabricado puede almacenarse hasta 24 horas en un ambiente deshumidificado antes de su uso, manteniendo un rendimiento de medición estable. Por lo tanto, el dispositivo es idóneo para estudios de campo directos, sin necesidad de equipos voluminosos ni técnicos altamente especializados.
Gracias a su bajo coste, funcionamiento sencillo y uso inmediato en el punto de muestreo, este sensor facilita su aplicación por parte de las autoridades ambientales locales, a la vez que reduce la carga de trabajo de los laboratorios ambientales y las agencias de control agrícola. La implementación de este sensor para la detección de residuos de glifosato en el medio ambiente se convertirá en una herramienta eficaz, proporcionando evidencia científica clara a los organismos reguladores para reforzar el control y hacer cumplir la normativa. Partiendo de estos resultados iniciales positivos, el equipo de investigación espera optimizar aún más el sensor para aumentar su durabilidad, prolongar su vida útil y adaptarlo mejor a las condiciones de campo.
Según científicos de la Academia de Ciencias y Tecnología de Vietnam, los resultados de la investigación del proyecto se han publicado en numerosas revistas científicas internacionales de prestigio; el sensor electroquímico para la detección de glifosato no solo contribuye a resolver el problema del control de los residuos de plaguicidas en el medio ambiente, sino que también demuestra la capacidad de los científicos de la Academia para dominar y desarrollar tecnología avanzada.
Fuente: https://nhandan.vn/cam-bien-phat-hien-thuoc-diet-co-doc-hai-post951676.html
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