Papirstrimler kan hurtigt opdage toksin i drikkevand

(PhysOrg.com) -- En papirstrimmel tilsat kulstofnanorør kan hurtigt og billigt opdage et toksin produceret af alger i drikkevand. Ingeniører ved University of Michigan ledede udviklingen af ​​den nye biosensor.

Papirstrimlerne fungerer 28 gange hurtigere end den komplicerede metode, der oftest bruges i dag til at detektere microcystin-LR, en kemisk forbindelse produceret af cyanobakterier, eller blågrønalger. Cyanobakterier er almindeligt forekommende i næringsrige vand.

Microcystin-LR (MC-LR), selv i meget små mængder, er mistænkt for at forårsage leverskader og muligvis leverkræft. Stoffet og andre lignende det er blandt de førende årsager til biologisk vandforurening. Det menes at være en skyldig i masseforgiftninger, der går tilbage til den tidlige menneskelige historie, sagde Nicholas Kotov, en professor ved afdelingerne for Kemiteknik, Biomedicinsk teknik og materialevidenskab og teknik, der ledede projektet.

Vandbehandlingsanlæg – selv i udviklede lande – kan ikke altid fjerne MC-LR fuldstændigt, de kan heller ikke teste for det ofte nok, sagde Kotov. Den biosensor, han og hans kolleger udviklede, giver en hurtig, billig, bærbar og følsom test, der kunne give vandbehandlingsanlæg og enkeltpersoner mulighed for at verificere sikkerheden af ​​vand på en mere regelmæssig basis.

"Sikkerheden af ​​drikkevand er et vigtigt spørgsmål i mange udviklingslande og i mange dele af USA, " sagde Kotov. "Vi har udviklet en enkel og billig teknologi til at opdage flere toksiner."

Teknologien kan let tilpasses til at opdage en række forskellige skadelige kemikalier eller toksiner i vand eller mad.

En artikel om teknikken er offentliggjort online i Nano bogstaver . Den vil snart være tilgængelig i tidsskriftets trykte udgave.

Sensoren fungerer ved at måle den elektriske ledningsevne af nanorørene i papiret. Inden nanorørene imprægneres i papiret, de er blandet med antistoffer for MC-LR. Når papirstrimlerne kommer i kontakt med vand kontamineret med MC-LR, disse antistoffer klemmer sig ind mellem nanorørene for at binde sig til MC-LR. Denne spredning af nanorørene ændrer deres elektriske ledningsevne.

En ekstern monitor måler den elektriske ledningsevne. Hele enheden er omtrent på størrelse med en graviditetstest hjemme, sagde Kotov. Resultaterne vises på mindre end 12 minutter.

For at tilpasse biosensoren til andre toksiner, Kotov sagde, videnskabsmænd kunne simpelthen erstatte de antistoffer, der binder til toksinet.