En ny, pappersbaserad sensor utvecklad av University of Alberta kemister kan upptäcka två potenta nervgifter som enligt uppgift har använts i kemisk krigföring.

Sensorn använder kiselbaserade kvantprickar för att detektera paraoxon och paration, två kraftfulla gifter som gör papperssensorerna gula eller gröna beroende på mängden gift som finns.

Studien visar också att en kommersiell smartphoneapplikation kan användas för att exakt uppskatta mängden toxiner i ett prov, som skulle kunna erbjuda en enklare, snabbare sätt att upptäcka dem än nuvarande metoder som kräver kostsamma instrument och högutbildade tekniker.

"Paraoxon och parathion är nervämnen som har använts som bekämpningsmedel, " förklarade U av en kemist Jonathan Veinot, som var medförfattare på studien med Ph.D. student Christopher Robidillo.

"Exakt detektion är viktigt eftersom dessa ämnen är potenta - de kan döda inom några minuter beroende på exponering och behandling."

Sedan parathion utvecklades 1947, de flesta länder runt om i världen – inklusive Kanada och USA – har slutat använda det som bekämpningsmedel, sa Robidillo, citerar forskning som visar att det också har kopplats till cancer och fosterskador.

Paraoxon, en liknande förening som skapas när paration bryts ned av enzymer i kroppen, anses vara 50 gånger giftigare. Det tros ha använts i kemisk krigföring under 1970-talet i det som nu är Zimbabwe, och senare av apartheidregimen i Sydafrika som en del av dess program för kemiska vapen.

För att bygga sensorerna, forskargruppen kombinerade ett grönt fluorescerande protein med kiselbaserade kvantprickar som avger rött ljus. Vid exponering för paraoxon eller paration, blandningen avger inte längre rött ljus, vilket får sensorn att ändra olika nyanser av gult eller grönt under lysrör.

"Sensorerna kan användas för att testa miljöprover och detektera närvaron av nervämnen, " lade Robidillo till. "Med en smartphoneapplikation, det är möjligt att uppskatta mängden närvarande nervgift; detta är mer tillförlitligt än enkel visuell utvärdering."

Veinot sa att resultaten tyder på att liknande sensorer skräddarsys för att testa för andra toxiner också.

"Det är en plattform vi bygger på som så småningom kan användas för att upptäcka flera ämnen samtidigt."

Studien, Ratiometrisk detektering av nervämnen genom att koppla komplementära egenskaper hos kiselbaserade kvantprickar och grönt fluorescerande protein, " publicerades i ACS tillämpade material och gränssnitt .