התקן חדשני מתריע על רמות גבוהות של מתכות באוויר

החוקר, צ'ארלס הנרי, ועמיתיו, מסבירים כי ברחבי העולם כולו מחלות נשימה שמקורן במקומות עבודה גורמות לכמעט חצי מיליון מקרי מוות מדי שנה

קבוצת מדענים מדווחת על פיתוחו של התקן חדשני מבוסס-נייר המסוגל להתריע בפני עובדים כי הם חשופים לרמות מזיקות של מתכות הנישאות באוויר באופן כמעט מידי, לעומת שבועות מספר, משך הזמן שנדרש לבדיקה מעין זו בהתקנים קיימים. עלות ייצורו של ההתקן החדש היא סנט אחד והוא יוכל למנוע מחלות בקרב מיליוני אנשים העובדים עם מתכות.

החוקר, צ'ארלס הנרי, ועמיתיו, מסבירים כי ברחבי העולם כולו מחלות נשימה שמקורן במקומות עבודה גורמות לכמעט חצי מיליון מקרי מוות מדי שנה. מתכות נישאות באוויר הן הגורם העיקרי למחלות נשימה אלו. מיליוני עובדים מטפלים במתכות על בסיס יומי בענפי הבנייה, הייצור והתחבורה, וכמויות זעירות של מתכות אלו עלולות להילכד באוויר כאבקה דקיקה ולחדור לגופם של העובדים במהלך הנשימה. חשיפה למתכות הנישאות באוויר נקשרה לסרטן הריאות והכבד, למחלות נשימה (קצרת, נפחת ודלקת הסמפונות) ולהפרעות במערכת החיסונית. למרות חומרתה של סוגיה זו, אנשים השתמשו באותה השיטה לניטור מתכות מזה 25 שנים. השיטה הזו יקרה והבדיקות שלה נמשכות שבועות. על מנת להתגבר על אתגרים אלו, החוקרים פיתחו התקן זול המורכב מנייר המפיק את התוצאות הנדרשות באופן מידי. התקן חדשני זה מספק לעובדים הזדמנות לעזוב אזור מסוכן לפני שזה הופך למאוחר מדי.

החוקרים נוטלים דגימות מהאוויר ומכניסים אותן לדסקת נייר קטנה. את הדסקה הזו הם מכניסים לאחר מכן להתקן מבוסס נייר, המכונה μPAD או micro-PAD. על הדסקה שופכים מים ואז המתכות המצויות בדגימה חודרות לנייר שם הן מגיבות עם מספר כימיקלים שונים הספוגים בו מראש. חומרים שונים אלו מגיבים עם המתכות ומתקבל חיווי בצורת צבע, כאשר כל צבע מתאים למתכת שונה. במהלך ניסויים מעבדתיים ההתקן הצליח לקבוע במדויק את הכמויות הנכונות של המתכות ברזל, ניקל ונחושת שנמצאו באוויר.

Mallory M. Mentele; Josephine Cunningham; Kirsten Koehler; John Volckens; Charles S. Henry; Anal. Chem. 2012, 84, 4474-4480. DOI: 10.1021/ac300309c

להודעה של האיגוד האמריקני לכימיה

למאמר המדעי