研究人员发明了首个便携式检测水中氰化物的技术
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北卡罗莱纳州立大学的研究人员已经开发出了第一台便携式的技术，它可以测试在水中藻毒素。该设备可用于检测4种常见藻毒素，其中包括两个用于其美国环境保护署（EPA）最近定稿的娱乐用水质量标准。
藻毒素是由蓝藻细菌产生的有毒物质。在足够高的水平，氰酸毒素会对健康造成影响从头痛和呕吐，呼吸麻痹而死亡。
这项新技术能够检测四种常见的蓝藻毒素:anatoxin-a、圆柱形精囊素、球素和微囊素- lr。便携式技术特别有用的一个原因是EPA在本月敲定水质标准在娱乐用水都微囊藻毒素和cylindrospermopsin。
“我们的技术能够在美国环保署在其水质标准中规定的水平检测这些毒素，”魏青山，化学和生物分子工程在北卡罗来纳州立大学助理教授，并在工作论文的通讯作者说。
“然而，值得注意的是，我们的技术还无法检测到这些低至世界卫生组织饮用水限制水平的氰化物。所以，虽然这是一个有用的环境监测工具，可以用来评估娱乐用水的质量，但它还不能用于评估饮用水的安全。”
为了检测蓝藻毒素，用户将一滴水滴在魏则西实验室开发的定制芯片上，然后将芯片插入魏则西实验室开发的读卡器中，读卡器与智能手机相连。该技术能够检测和测量与四种氰毒素有关的有机分子，最终向用户的智能手机提供相关水样中发现的氰毒素水平。整个过程需要5分钟。
“读者花费了我们不到$ 70作出，每个芯片的成本不到一美元，我们可以使双方更便宜的，如果我们扩大了生产，”郑莉，在北卡罗来纳州的博士后研究员和论文的第一作者说：。
“我们目前对这项技术的关注是让它更敏感，这样它就可以用来监测饮用水的安全，”魏说。“更广泛地说，我们相信这项技术可以改进，以寻找与其他污染物相关的分子标记。”
该论文“适体系荧光传感器阵列的藻毒素对智能手机多路检测发表在杂志上分析化学。该论文由声威张，博士共同撰写就读于北卡罗来纳州;于涛，在北卡罗来纳州的博士后研究员;与志明戴，北卡罗来纳州立大学本科。
-shipman-
编者注：该研究摘要如下。
“适体系荧光传感器阵列的藻毒素对智能手机多路检测”
作者：郑力，张声威，于涛，戴志明和青山卫，北卡罗莱纳州立大学
发表：6月13日，分析化学
迪伊: 10.1021 / acs.analchem.9b00750
抽象的：开发易于使用的小型化和检测器进行现场监测的对环境有害的物质，如藻毒素是必不可少的。我们证实反应5分钟内用普通的智能手机由适体和单链DNA（ssDNA）的染料用于多重检测和四种常见藻毒素歧视的差分荧光传感器阵列。该测定试剂和预装在具有长的保质期超过60天的微流体芯片上干燥。在加入分析物溶液的，有竞争力cyanotoxin特定适体 - 染料缀合物的结合发生。观察为所述适体的构象变化的结果的区域特异性和浓度依赖性减少在绿色荧光。的aptasensors通过它们的离解常数的量化全面优化，调整反应混合物的化学计量比，和执行一个内部强度校正步骤的。允许准确识别和四个重要藻毒素的测量，包括类毒素-α（ATX）荧光传感器阵列，cylindrospermopsin（CYN），节球（NOD），和微囊藻毒素（MC-LR），并行地，以极限detection (LOD) down to a few nanomolar (< 3 nM), which is close to the World Health Organization’s guideline for the maximum concentration allowed in drinking water. The smartphone-based sensor platform also showed remarkable chemical specificity against potential interfering agents in water. The performance of the system was tested and validated with real lake water samples which were contaminated with trace levels of individual cyano-toxins as well as binary, ternary, and quaternary mixtures. Finally, a smartphone app interface has been developed for rapid on-site data processing and result display.
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