Forskere skaber første bærbare teknologi til påvisning af cyanotoksiner i vand

North Carolina State University forskere har udviklet den første bærbare teknologi, der kan teste for cyanotoksiner i vand. Enheden kan bruges til at detektere fire almindelige typer cyanotoksiner, heraf to, for hvilke U.S. Environmental Protection Agency (EPA) for nylig afsluttede rekreative vandkvalitetskriterier.

Cyanotoksiner er giftige stoffer produceret af cyanobakterier. På høje nok niveauer, cyanotoksiner kan forårsage helbredseffekter lige fra hovedpine og opkastning til respiratorisk lammelse og død.

Den nye teknologi er i stand til at detektere fire almindelige typer cyanotoksiner:anatoxin-a, cylindrospermopsin, nodularin og microcystin-LR. En af grundene til, at den bærbare teknologi kan være særlig nyttig, er, at EPA i denne måned afsluttede vandkvalitetskriterier for både microcystin-LR og cylindrospermopsin i rekreative farvande.

"Vores teknologi er i stand til at detektere disse toksiner på de niveauer EPA, der er fastsat i dets vandkvalitetskriterier, "siger Qingshan Wei, en adjunkt i kemisk og biomolekylær teknik ved NC State og tilsvarende forfatter til et papir om værket.

"Imidlertid, det er vigtigt at bemærke, at vores teknologi endnu ikke er i stand til at påvise disse cyanotoksiner på så lave niveauer som Verdenssundhedsorganisationens drikkevandsgrænse. Så, mens dette er et nyttigt miljøovervågningsværktøj, og kan bruges til at vurdere rekreativt vandkvalitet, det er endnu ikke levedygtigt at vurdere drikkevands sikkerhed. "

For at teste for cyanotoksiner, brugere placerer en dråbe vand på en tilpasset chip udviklet i Weis laboratorium, indsæt den derefter i en læserenhed, også udviklet i Weis laboratorium, som forbinder til en smartphone. Teknologien er i stand til at detektere og måle organiske molekyler forbundet med de fire cyanotoksiner, i sidste ende forsyner brugerens smartphone de cyanotoksinniveauer, der findes i den relevante vandprøve. Hele processen tager fem minutter.

"Læseren kostede os mindre end $ 70 at lave, hver chip kostede mindre end en dollar, og vi kunne gøre begge dele endnu billigere, hvis vi opskalerede produktionen, "siger Zheng Li, en postdoktor ved NC State og første forfatter til papiret.

"Vores nuværende fokus med denne teknologi er at gøre den mere følsom, så den kan bruges til at overvåge drikkevands sikkerhed, "Wei siger." Mere generelt, vi mener, at teknologien kan modificeres for at lede efter molekylære markører forbundet med andre forurenende stoffer. "