Calidad y trazabilidad de productos naturales
Sensores electroquímicos para la detección de contaminantes en extractos y aceites esenciales obtenidos de hierbas de Córdoba
02 de Septiembre de 2025
Un desarrollo tecnológico de la UNRC para identificar trazas de metales pesados y pesticidas en derivados de romero, orégano, tomillo y suico
“Desarrollo de herramientas electroquímicas para la detección de contaminantes en extractos y aceites esenciales obtenidos de hierbas de la región de Córdoba” es el título del trabajo de la doctora Aylén Di Tocco (32), de la Facultad de Ingeniería, una de los cuatro jóvenes investigadores de la Universidad Nacional que acaban de ser seleccionados para ingresar a la Carrera de Investigador Científico y Tecnológico del Conicet.
Se centra en el uso de sensores electroquímicos modificados con nanoestructuras para identificar trazas de metales pesados y pesticidas. Esto es con el fin de asegurar el control de calidad de productos con potencial nutracéutico - de origen natural y capaz de proporcionar beneficios para la salud-.
Además, integrará las técnicas electroquímicas con quimiometría -que aplica métodos matemáticos, estadísticos y computacionales para extraer información de sistemas y procesos químicos-, un área con gran potencial que combina la accesibilidad y eficiencia de la electroquímica con el poder analítico de las herramientas matemático-computacionales de la quimiometría. “Esta sinergia permitirá desarrollar estrategias innovadoras para el análisis preciso y selectivo de contaminantes en matrices complejas”, indicó la investigadora, que resultó elegida en la Convocatoria de Fortalecimiento I+D+i 2023.
“Mi plan de trabajo de ingreso a la Carrera de Investigador Científico de Conicet está orientado al desarrollo de sensores electroquímicos para la detección y cuantificación de contaminantes en aceites esenciales, extractos e hidrolatos elaborados a partir de hierbas regionales cultivadas en el centro-sur de Córdoba, como romero, orégano, tomillo, suico, entre otras”, explicó Di Tocco, que es ingeniera química y doctora en Ciencias Químicas, y trabaja en el Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud (IDAS- CONICET/UNRC), con este objetivo de construir inmunosensores para detectar y cuantificar diversos analitos de interés. También, es docente en la Facultad de Ingeniería de la UNRC.
Para su estudio, cuenta con la dirección del doctor Sebástian Robledo y la codirección del doctor Fernando Arévalo, también docentes investigadores de esta casa de estudios.
La propuesta está orientada a cubrir la necesidad de fortalecer las líneas estratégicas, en el área Ciencias Biológicas y de la Salud, en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Río Cuarto, en línea con el Plan Estratégico Institucional.
La investigadora puntualizó: “Nuestro objetivo es generar herramientas analíticas innovadoras que garanticen la calidad y trazabilidad de productos naturales, aportando conocimiento sobre procesos biológicos y químicos de relevancia para la salud y la producción de medicamentos”.
Y agregó: “La investigación se apoya, por un lado, en mi experiencia en el desarrollo de sensores y biosensores modificados con superficies electrocatalíticas aplicados a matrices reales e inmunosensores para la detección de pesticidas, empleando nanomateriales; conocimientos adquiridos durante la tesis doctoral -realizada en la UNRC- y en la etapa postdoctoral. Y, por el otro, en la destacada trayectoria de mis directores, el doctor Sebastián Robledo en investigación de aceites esenciales y antioxidantes, y el doctor Fernando Arévalo en el desarrollo de sensores electroquímicos”.
Aylén Di Tocco acotó: “El impacto del proyecto trasciende el ámbito académico, buscando dar respuestas a problemáticas locales, regionales, provinciales y nacionales, vinculadas con la salud humana, el ambiente y la industria, en nuestra región agrícola”.
“Con un enfoque interdisciplinario, esta línea de trabajo apuesta a fortalecer el desarrollo tecnológico de la UNRC”. “Abrirá nuevas oportunidades para el desarrollo de dispositivos electroanalíticos innovadores aplicados al control de calidad de productos naturales aptos para el consumo humano y animal”, remarcó.
“Un momento difícil para la ciencia”
“Estoy muy contenta con este logro y agradecida. Ha sido un camino largo. Formarse para ingresar a la carrera de investigador lleva su tiempo; primero la instancia de grado, luego el doctorado y el postdoctorado. Desde que uno se recibe de la carrera de grado pasan siete u ocho años hasta formar parte del Conicet. Y eso es un orgullo. Algo muy importante que desde el inicio lo estaba esperando. Por eso, me hace feliz estar seleccionada para el ingreso a carrera de Conicet. Agradezco a la Facultad de Ingeniería, que me formó como ingeniera química y que ahora me recibe con este ingreso a carrera, que tiene que ver con el plan de fortalecimiento de esta unidad académica. Agradezco a la universidad pública por la formación, por el apoyo. Agradezco a mis directores que me han apoyado en todo este camino, desde la dirección del doctorado ellos han estado conmigo. Y a mi familia y amigos”, expresó Di Tocco.
- ¿Es un logro aún mayor, en estos tiempos?
- Es un momento difícil para la ciencia. De hecho, mis compañeros que han ingresado a Conicet en la convocatoria anterior, todavía no han sido dados de alta. Fueron seleccionados, pero aún no se les han dado la designación. Por eso, si bien es una alegría y una celebración desde el punto de vista personal, sé que aún queda mucho camino por recorrer. El contexto es complejo. Los compañeros están haciendo todo lo posible para luchar por nuestros derechos. Esperamos que esta situación cambie, ojalá sea en el corto plazo. Hay personas que ya están formadas, ya fueron seleccionadas; el directorio consideró que son capaces para realizar sus trabajos en sus universidades e institutos y aún esperan el alta. Es triste analizar los números del Conicet. Tenían que entrar 800 investigadores y han sido seleccionados la mitad. Son trayectorias que quedan truncas y es mucho el esfuerzo que se le pone a este camino. Es doloroso ver cómo todo eso se está poniendo en riesgo.
- ¿El trabajo es promisorio?
- Queremos impactar en las comunidades. Estos sensores electroquímicos pueden tener aplicación en matrices reales de aceites esenciales producidos regionalmente. Además del potencial de la investigación hay una aplicación interesante que esperamos poder desarrollar.
Sensores sensibles, fiables, económicos y de rápida respuesta
Hay un marcado interés por nuevas herramientas de control analítico. El desarrollo de sensores sensibles, fiables, económicos y de rápida respuesta es un gran desafío. El objetivo general de este plan de trabajo es desarrollar sensores electroquímicos para la detección y cuantificación de contaminantes para el control en productos manufacturados como extractos, aceites esenciales e hidrolatos, obtenidos de cultivos de hierbas regionales, que pueden derivar en nutracéuticos.
Específicamente, este grupo de investigación de la UNRC hace eje en el desarrollo de electrodos modificados con materiales nanoestructurados para mejorar la sensibilidad y selectividad en la detección de contaminantes específicos en extractos, aceites esenciales e hidrolatos con potencial nutracéutico de origen vegetal, como trazas de cadmio, mercurio, cromo, zinc, plomo y arsénico, entre otros metales pesados tóxicos para los organismos vivos; y pesticidas, entre los cuales se elige como alternativa el herbicida Atrazina y el insecticida Cipermetrina, ambos de uso común en esta región.
También prevén optimizar y caracterizar los electrodos modificados para garantizar su estabilidad y reproducibilidad en la detección electroquímica de esos contaminantes.
Por otro lado, está el estudio de los mecanismos de reacción electroquímica y propiedades superficiales (adsorción) de los metales y pesticidas, tanto sobre electrodos de tamaño convencional como serigrafiados (screen printed) desnudos o modificados con nanomateriales 2D y 3D, tales como grafeno (G), óxido de grafeno (OG), óxido de grafeno reducido (OGR) y parcialmente reducido (OGPR), nanotubos de carbono de pared múltiple (NTC), bismuto y/o nitruro de carbono grafítico (g-C3N4). Esto permitirá aportar datos sobre las propiedades termodinámicas, cinéticas y electroanalíticas de los sustratos mencionados.
Además, se evaluará la eficacia de diferentes técnicas electroquímicas, como las voltamperometrías, electrodeposición e impedancia electroquímica, en la detección cuantitativa y cualitativa de contaminantes presentes en extractos, aceites esenciales e hidrolatos obtenidos de hierbas como romero, orégano, tomillo y suico. Y se realizarán estudios de estabilidad y reproducibilidad de los sensores electroquímicos desarrollados
bajo condiciones de almacenamiento a largo plazo y variaciones ambientales para asegurar su aplicabilidad en entornos reales de control de calidad.
Emplearán los datos electroquímicos para desarrollar modelos de calibración multivariados, con el propósito de realizar una determinación cuantitativa de contaminantes en muestras reales. Realizar un análisis electroquímico de contaminantes presentes en todas las etapas del proceso de obtención de extractos, aceites esenciales e hidrolatos, desde la recolección de la materia prima hasta el producto final. Y validarán los sensores desarrollados mediante la comparación de los resultados obtenidos con técnicas de referencia en vigencia en la cuantificación de contaminantes en matrices complejas y muestras reales de nutracéuticos vegetales.
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