רצועת נייר מאתרת רעלנים במי-שתייה

רצועת נייר, שבתוכה ספוחים ננו-צינורות פחמן, מסוגלת לאתר במהירות ובזול רעלנים הנפלטים ע”י אצות במי-שתייה

מהנדסים מאוניברסיטת מישיגן הובילו לפיתוחו של ביו-חיישן חדיש. רצועות הנייר מסוגלות לאתר פי כשלושים מהר יותר מהשיטות המתקדמות ביותר הקיימות היום בשוק תרכובת כימית רעילה (Microcystin-LR) המיוצרת ע”י ציאנו-בקטריה, או אצה כחולה-ירוקה. חיידק זה נפוץ במים עתירי חומרי-מזון.

מדענים מעריכים כי החומר מיקרוציסטין-LR (הערך בוויקיפדיה), אפילו בכמויות זעירות, עלול לגרום לנזק לכבד ואפילו למחלת הסרטן באיבר זה. חומר זה, ודומיו, הם חלק מהגורמים העיקריים לזיהום ביולוגי במאגרי-מים. מאמינים כי הוא האשם בהרעלות המוניות שהתרחשו בשחר ההיסטוריה האנושית, אומר Nicholas Kotov, פרופסור במחלקות להנדסה כימית, הנדסה ביורפואית ומדעי החומרים שהוביל את המחקר.

מתקנים לסילוק זיהומים במים – אפילו במדינות מפותחות – לא יכולים תמיד להרחיק במלואו את החומר הזה, או אפילו לאתר אותו, מסביר החוקר. ביו-החיישן שהוא ועמיתיו פיתחו מספק בדיקה זריזה, זולה, ניידת ורגישה המסוגלת לאפשר למתקנים המטפלים בזיהומי מים ולאזרחים עצמם לאמוד את בטיחותם ואיכותם של מי-השתייה על בסיס קבוע.

“בטיחותם של מי-שתייה הינה נושא משמעותי במדינות מתפתחות רבות ובאזורים רבים בארה”ב,” מסביר החוקר. “פיתחנו שיטה פשוטה וזולה לאיתור רעלנים מרובים.” השיטה יכולה להיות מותאמת בקלות לאיתור של שלל חומרים מזיקים ומסוכנים או רעלנים במים ובמזון. ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Nano Letters.

החיישנים פועלים באמצעות מדידת המוליכות החשמלית של ננו-הצינורות שבנייר. לפני שננו-הצינורות מוטמעים בתוככי הנייר הם מעורבבים עם נוגדנים של החומר הרעיל. כאשר רצועות הנייר באות במגע עם מים המזוהמים ברעלן, הנוגדנים נדחקים בין ננו-הצינורות לשם קישורם עם הרעלנים. התרחבות זו של ננו-הצינורות משנה את המוליכות החשמלית, שינוי שניתן למדוד ולכמת. מכשיר ניטור חיצוני מודד את המוליכות החשמלית. כל ההתקן הינו בגודל של ערכת בדיקת הריון ביתית, והתוצאות מתקבלות תוך כעשר דקות, מציין החוקר.

בכדי להתאים את ביו-החיישן לאיתור רעלנים אחרים, כל מה שיצטרכו המדענים זה פשוט להחליף את הנוגדנים הקשורים לננו-הצינורות.

הידיעה מהאוניברסיטה