Las floraciones de algas verde-azuladas, potencialmente mortales tanto para los animales como para los seres humanos, se producen cuando las cianobacterias excesivamente abundantes en el agua producen sustancias nocivas conocidas como cianotoxinas. Cuanto antes se detecten esas toxinas, mejor, que es donde entra en escena un nuevo dispositivo conectado a un teléfono inteligente.

Normalmente, cuando los funcionarios están verificando los primeros signos de proliferación de algas en lagos o ríos, toman muestras de agua que tienen que ser enviadas a un laboratorio. En el momento en que esas muestras han sido analizadas, es posible que la floración ya haya alcanzado la etapa en que el público debería haber sido alertado.

Dirigidos por el Asistente Prof. Qingshan Wei, los científicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte se propusieron hacer posibles las alertas tempranas, produciendo lo que se ha dado en llamar el primer sistema portátil de detección de cianotoxinas del mundo. Los usuarios simplemente colocan una gota de agua en un chip, que luego se inserta en un dispositivo lector que a su vez se monta en un smartphone.

El chip está precargado con tintes de ADN de una sola cadena (ssDNA) combinados con moléculas conocidas como aptámeros. Estos se unen con cualquier molécula diana que pueda estar presente en una muestra, lo que hace que se vuelvan fluorescentes. Como resultado, en sólo cinco minutos, una aplicación en el teléfono es capaz de alertar a los usuarios sobre la presencia y los niveles de cuatro tipos comunes de cianotoxinas: anatoxina A, anatoxina A, cilindroespermopsina, nodularina y microcistina-LR.

Screenshots from the CyanotoScan app, which displays readings obtained by the device

«Nuestra tecnología es capaz de detectar estas toxinas a los niveles establecidos por la EPA[Agencia de Protección Ambiental] en sus criterios de calidad del agua», dice Wei. «Sin embargo, es importante señalar que nuestra tecnología todavía no es capaz de detectar estas cianotoxinas a niveles tan bajos como el límite de agua potable de la Organización Mundial de la Salud. Por lo tanto, si bien esta es una herramienta útil de monitoreo ambiental, y puede ser utilizada para evaluar la calidad del agua recreativa, aún no es viable para evaluar la seguridad del agua potable».

Los investigadores ahora están trabajando en aumentar la sensibilidad del sistema, de modo que pueda ser usado para determinar si el agua es segura para beber. También afirman que si se produce a escala comercial, el dispositivo lector debería ser relativamente barato: su fabricación cuesta actualmente menos de 70 dólares, y los chips cuestan menos de un dólar cada uno.