Cuantificación fluorométrica rápida y sensible del carbono negro en fluidos biológicos

Área de la Ciencia:

• Ciencias de la salud ambiental
• Química analítica
• Toxicología

Sus antecedentes:

• El aumento de la frecuencia de los incendios forestales impulsa la contaminación atmosférica por carbono negro (BC), vinculada a resultados adversos para la salud.
• La cuantificación precisa de la BC en muestras biológicas es crucial para la evaluación del impacto en la salud, pero los métodos actuales son costosos y lentos.
• Las técnicas analíticas existentes para BC se enfrentan a limitaciones en el rendimiento, el costo y la complejidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método fluorométrico sencillo, sensible y rentable para cuantificar el carbono negro (BC) en fluidos biológicos.
• Superar las limitaciones de las técnicas de cuantificación de BC existentes, permitiendo una evaluación más amplia de los riesgos para la salud.
• Determinar la dosis de exposición biológicamente efectiva (DEB) de BC en ensayos celulares.

Principales métodos:

• Desarrollo de un nuevo ensayo fluorométrico para la detección y cuantificación de BC.
• Validación del método en diversos líquidos biológicos, evaluando los límites de detección (LOD) para cinco tipos de BC.
• Comparación del método fluorométrico con la espectrofotometría UV-Vis y técnicas avanzadas como la iluminación en femtosegundos y MALDI-MS.
• Aplicación del método en ensayos toxicológicos basados en células A549 para determinar el BED.

Principales resultados:

• El método fluorométrico logró bajos DMO (0,23-7,57 mg/L) para la cuantificación de BC en fluidos biológicos.
• El método demostró una sensibilidad comparable a las técnicas avanzadas, pero con costos de instrumentación significativamente más bajos.
• La cuantificación fluorométrica mostró una mayor precisión y una interferencia reducida en comparación con la espectrofotometría UV-Vis.
• La dosis biológicamente efectiva (DEB) de BC en las células A549 se determinó con éxito en aproximadamente 30 pg/ célula.

Conclusiones:

• El método fluorométrico desarrollado ofrece una solución sencilla, sensible y rentable para la cuantificación de BC en muestras biológicas.
• Esta técnica facilita evaluaciones más precisas del riesgo para la salud de la exposición al carbono negro.
• El método supera un desafío clave en la medición de la dosis biológicamente efectiva de BC en estudios celulares.