Un optodo u optrode es un dispositivo sensor óptico que mide ópticamente una sustancia específica generalmente con la ayuda de un transductor químico . [1]
Un optodo necesita tres componentes para funcionar: una sustancia química que responde a un analito , un polímero para inmovilizar el transductor químico y la instrumentación ( fibra óptica , fuente de luz , detector y otros componentes electrónicos). Los optodos suelen tener la matriz de polímero recubierta sobre la punta de una fibra óptica, pero en el caso de los optodos de onda evanescente , el polímero recubre una sección de fibra que ha sido desenvainada. [ cita requerida ]
Los optodos pueden aplicar varios esquemas de medición óptica, como reflexión , absorción , ondas evanescentes, luminiscencia ( fluorescencia y fosforescencia ), quimioluminiscencia y resonancia plasmónica superficial . La metodología más popular es, con diferencia, la luminiscencia.
La luminiscencia en solución obedece a la relación lineal de Stern-Volmer . La fluorescencia de una molécula se extingue con analitos específicos, por ejemplo, los complejos de rutenio se extinguen con el oxígeno. Cuando un fluoróforo se inmoviliza dentro de una matriz de polímero, se crean una gran cantidad de microambientes. Los microambientes reflejan coeficientes de difusión variables para el analito. Esto conduce a una relación no lineal entre la fluorescencia y el extintor (analito). Esta relación se modela de varias maneras, el modelo más popular es el modelo de dos sitios creado por James Demas (Universidad de Virginia).
La relación señal (fluorescencia) a oxígeno no es lineal, y un optodo es más sensible a bajas concentraciones de oxígeno, es decir, la sensibilidad disminuye a medida que aumenta la concentración de oxígeno. Sin embargo, los sensores de optodo pueden funcionar en toda la región de 0 a 100 % de saturación de oxígeno en agua, y la calibración se realiza de la misma manera que con el sensor tipo Clark . No se consume oxígeno y, por lo tanto, el sensor es insensible a la agitación, pero la señal se estabilizará más rápidamente si el sensor se agita después de colocarlo en la muestra.
Los sensores ópticos están ganando popularidad debido a su bajo costo, los bajos requerimientos de energía y su estabilidad a largo plazo. Ofrecen alternativas viables a los sensores basados en electrodos o a la instrumentación analítica más complicada, especialmente en el campo del monitoreo ambiental [2] aunque en el caso de los optrodos de oxígeno, no tienen la resolución de los microsensores catódicos más recientes . [3]