Ученые из Северо-Западного университета разработали точный, недорогой и простой в использовании тест для определения загрязнения воды.
Новый биосенсор, разработанный в Northwestern, прошел полевые испытания в сельской местности Кении, что свидетельствует о том, что тестирование воды на содержание фтора может быть легко использовано за пределами лаборатории и точно интерпретировано неспециалистами.
По оценкам, во всем мире десятки миллионов людей живут в районах, где водоснабжение загрязнено токсичными уровнями встречающегося в природе фторида, бесцветного вещества без запаха и вкуса. Масштабы проблемы трудно измерить из-за высокой стоимости или сложности доступных вариантов тестирования.
Новый проверенный метод тестирования является важным шагом на пути к решению глобальных проблем со здоровьем, связанных с доступом к безопасной питьевой воде, и является результатом редкого сотрудничества между исследователями в области антропологии и синтетической биологии.
Исследованием руководили северо-западный антрополог Сера Янг из Института политических исследований и синтетический биолог Джулиус Лакс. В 2017 году Янг и его коллеги разработали Шкалы опыта отсутствия водной безопасности, чтобы обеспечить измерение глобального отсутствия водной безопасности с учетом человеческого опыта.
Лакс и его лаборатория начали исследовать естественные биосенсоры — молекулы, используемые микробами для определения присутствия загрязняющих веществ. В 2020 году они опубликовали работу по перепрофилированию биосенсоров в бесклеточной системе синтетической биологии, позволяющей обнаруживать вредные загрязнители воды, такие как фторид, в полевых условиях, назвав технологическую платформу ROSALIND. В последней версии были улучшены скорость и удобство использования устройства, чтобы его можно было легко транспортировать в места, где вредные уровни фтора являются проблемой безопасности.
Исследовательская группа собрала 57 проб воды из 36 домохозяйств в сельской местности Кении, чтобы оценить точность измерения концентрации фтора по сравнению с методом золотого стандарта фторидного фотометра. Они также разработали свои исследования, чтобы выяснить, будут ли результаты тестов легко интерпретироваться пользователями, не являющимися экспертами, что является ключевым показателем того, что технология может оказать существенное влияние на решение глобального водного кризиса.
Результаты были превосходными, показывая, что сенсор выявлял превышение содержания фтора на 84% выше предела Всемирной организации здравоохранения. Тесты также оказались очень полезными: только 1 из 57 тестов имел расхождения в интерпретации между пользователем и научной группой.
Это совершенно новый способ измерения качества воды. Исследование показывает, что мы можем дать людям в руки тест, основанный на очень сложной биологии, но работающий очень просто. Это также указывает на осуществимость таких тестов для других химических веществ, таких как свинец и PFA,отметили ученые.
