El avance de la tecnología en el ámbito de los dispositivos portátiles ha permitido el desarrollo de sensores que facilitan la detección de compuestos químicos en diversas muestras. Un ejemplo notable es el de una lengua electrónica, capaz de analizar y proporcionar información sobre la presencia y cantidad de diferentes sustancias en muestras complejas. Sin embargo, el éxito de estos dispositivos se apoya en la creación de sensores electroquímicos eficientes, rápidos y de bajo coste.
Investigadores del Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias, liderados por la doctora Emilia Witkowska Nery, han publicado un estudio en la revista Electrochimica Acta que presenta electrodos de jeringa de bajo coste y selectivos para la cuantificación de potasio en una amplia gama de productos alimenticios y suplementos farmacéuticos.
El potasio es un mineral esencial para el organismo humano, involucrado en la regulación del pH celular, la reactividad muscular, la función cardíaca y la transmisión de impulsos nerviosos. Un equilibrio adecuado de potasio es crucial para mantener la presión arterial y la función renal. Su deficiencia puede acarrear problemas graves, como alteraciones en el ritmo cardíaco.
Desarrollo de sensores de bajo coste
La rápida y precisa determinación de los niveles de potasio en muestras biológicas es vital para un diagnóstico efectivo. En este contexto, el equipo de investigación ha desarrollado un sistema de electrodos de jeringa que permite medir los niveles de potasio en líquidos alimentarios, como zumos y suplementos minerales, utilizando una técnica rápida y no destructiva. Este sistema se destaca por su rango dinámico elevado y por no requerir molestas recalibraciones.
Los sensores se fabrican a partir de jeringas desechables, lo que no solo reduce los costes de análisis, sino que también mejora la eficiencia y precisión gracias al uso de un ionóforo selectivo. Aunque la precisión de estos sensores es alta, su exactitud puede verse comprometida en muestras más complejas, como sopas o productos deshidratados, lo que requiere calibraciones específicas para cada tipo de muestra.
Para mejorar la precisión sin necesidad de recalibraciones frecuentes, se creó un arreglo de sensores que permite un análisis más efectivo. Se utilizaron diversos métodos analíticos, como regresiones lineales y algoritmos de aprendizaje automático, para optimizar la determinación de la concentración de potasio en muestras reales, incluyendo agua mineral y diferentes jugos de frutas.
Los resultados muestran que este sistema de jeringa ofrece una efectividad notable en la determinación de potasio, incluso en muestras con composiciones químicas complicadas. Adicionalmente, la metodología desarrollada puede aplicarse en diagnósticos biomédicos, mejorando la precisión en la medición de otros analitos como colesterol y triglicéridos.
La investigación destaca la importancia de simplificar el acceso a diagnósticos precisos y asequibles, en un contexto donde la salud pública y la promoción de dietas equilibradas son prioritarias. La creación de dispositivos de diagnóstico accesibles y de bajo coste se presenta como una herramienta clave en la mejora de la salud y el bienestar de la población.
