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Los investigadores desarrollan nuevas pruebas para detectar el exceso de flúor en el agua

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EVANSTON, Ill., EE.UU.: Se ha demostrado que pequeñas dosis de flúor promueven la salud oral al fortalecer el esmalte de los dientes y prevenir la caries dental. Sin embargo, en algunas partes del mundo, concretamente en África, Asia y América Central, el flúor puede aparecer de forma natural a niveles que lo hacen peligroso.

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El flúor consumido en grandes cantidades durante largos períodos de tiempo puede causar fluorosis esquelética. Para evitar que esto suceda, los investigadores han desarrollado recientemente una prueba que no requiere conocimientos científicos y que puede ayudar a detectar niveles peligrosos de flúor en el agua potable.

"En los Estados Unidos, oímos hablar del flúor todo el tiempo porque está en la pasta de dientes y en el suministro de agua municipal", dijo el autor principal, el Dr. Julius B. Lucks, profesor asociado de ingeniería química y biológica de la Universidad Northwestern de Evanston. "Fabrica fluoruro de calcio, que es muy duro, por lo que fortalece nuestro esmalte dental. Pero por encima de cierto nivel, el flúor también endurece las articulaciones. En su mayoría, esto no es un problema en los Estados Unidos, pero puede ser un problema debilitante en otros países si no se identifica y se aborda"

El flúor es un elemento natural que puede fluir desde el lecho rocoso hasta las aguas subterráneas. Es particularmente abundante en las regiones que rodean a los volcanes y puede encontrarse en la ceniza volcánica. Los investigadores probaron el sistema tanto en el laboratorio de la universidad como en el campo en Costa Rica, cerca del volcán Irazú.

"Todas las pruebas de estas muestras de campo funcionaron", comentó Lucks. "Es emocionante que funcione en el laboratorio, pero es mucho más importante saber que funciona en el campo. Queremos que sea una solución fácil y práctica para la gente que tiene más necesidad. Nuestro objetivo es capacitar a los individuos para monitorear la presencia de flúor en su propia agua"

En el estudio, el equipo de Lucks liofilizó la reacción del ácido ribonucleico (ARN), que se asemeja a una pequeña bola de algodón, y la puso en un tubo de ensayo con una pequeña pipeta adjunta. Cuando se coloca en el agua, la pipeta absorbe 20 µl, exactamente lo que se necesita para rehidratar la reacción. Aunque actualmente los investigadores tardan 2 horas en obtener los resultados, Lucks tiene la intención de acelerar el proceso en un futuro próximo.

Aunque el dispositivo es simple de usar, el tubo de ensayo preparado alberga una sofisticada reacción biológica sintética. "El ARN se dobla en un pequeño bolsillo y espera un ion de flúor. El ión puede caber perfectamente en ese bolsillo. Si el ión aparece, entonces el ARN expresa un gen que vuelve el agua amarilla. Si el ión no aparece, entonces el ARN cambia de forma y detiene el proceso. Es literalmente un cambio", explicó.

El estudio, titulado "Detección en el punto de uso de fluoruro ambiental a través de un biosensor basado en un riboswitch sin células", fue publicado en línea el 12 de diciembre de 2019 en ACS Synthetic Biology, antes de su inclusión en una edición.