North Carolina State University forskare har utvecklat den första bärbara tekniken som kan testa för cyanotoxiner i vatten. Enheten kan användas för att upptäcka fyra vanliga typer av cyanotoxiner, inklusive två för vilka U.S. Environmental Protection Agency (EPA) nyligen slutförde kriterier för vattenkvalitet för rekreation.

Cyanotoxiner är giftiga ämnen som produceras av cyanobakterier. På tillräckligt höga nivåer, cyanotoxiner kan orsaka hälsoeffekter som sträcker sig från huvudvärk och kräkningar till andningsförlamning och död.

Den nya tekniken kan upptäcka fyra vanliga typer av cyanotoxiner:anatoxin-a, cylindrospermopsin, nodularin och microcystin-LR. En anledning till att den bärbara tekniken kan vara särskilt användbar är att EPA slutförde vattenkvalitetskriterier denna månad för både microcystin-LR och cylindrospermopsin i fritidsvatten.

"Vår teknik kan upptäcka dessa toxiner på de nivåer EPA som anges i dess vattenkvalitetskriterier, "säger Qingshan Wei, en biträdande professor i kemisk och biomolekylär teknik vid NC State och motsvarande författare till en uppsats om arbetet.

"Dock, det är viktigt att notera att vår teknik ännu inte kan upptäcka dessa cyanotoxiner på så låga nivåer som Världshälsoorganisationens dricksvattengräns. Så, medan detta är ett användbart miljöövervakningsverktyg, och kan användas för att bedöma fritidsvattenkvaliteten, det är ännu inte lönsamt att bedöma dricksvattens säkerhet. "

För att testa för cyanotoxiner, användare lägger en droppe vatten på ett skräddarsytt chip utvecklat i Weis laboratorium, sätt sedan in den i en läsarenhet, utvecklades också i Weis laboratorium, som ansluts till en smartphone. Tekniken kan upptäcka och mäta organiska molekyler associerade med de fyra cyanotoxinerna, slutligen förse användarens smartphone med cyanotoxinnivåerna som finns i det relevanta vattenprovet. Hela processen tar fem minuter.

"Läsaren kostade oss mindre än $ 70 att göra, varje chip kostade mindre än en dollar, och vi kan göra båda ännu billigare om vi skalar upp produktionen, "säger Zheng Li, en postdoktor vid NC State och första författare till uppsatsen.

"Vårt nuvarande fokus med denna teknik är att göra den mer känslig, så att den kan användas för att övervaka dricksvattens säkerhet, "Säger Wei." Mer allmänt, Vi tror att tekniken kan modifieras för att leta efter molekylära markörer som är associerade med andra föroreningar. "