Обнаружение токсичных загрязнителей является важным элементом анализа и контроля качества воды, что очень необходимо во все более урбанизированном и индустриализированном мире. Методы химического анализа очень полезны при определении конкретных веществ, но их применение ограничено при анализе сложных проб, которые могут содержать несколько загрязнителей. В этом смысле уместно использование биосенсоров, в которых они измеряют влияние образцов на биологический элемент, такой как ферменты или белки, или на жизненно важный параметр индикаторного организма.
«Инновация, обеспечиваемая нашим датчиком, основана на использовании впитывающих бумажных матриц с захваченными бактериями с целью проведения колориметрических измерений токсичности», — объясняет исследователь UAB Ферран Пуйоль, который проводил это исследование в рамках своей кандидатской диссертации.
В этой работе исследователи использовали Escherichia coli (E. coli) клетки использовали в качестве модельных бактерий. Статья была недавно опубликована в Analytica Chimica Acta.
Методика обнаружения, предложенная и утвержденная исследователями, быстрая и простая. Фактически, его механизмы аналогичны бумажным полоскам, используемым для измерения pH воды. Анализируемые образцы добавляются к матрицам вместе с ферроцианидом красителя, цвет которого изменяется от желтого до прозрачного при вдыхании микроорганизмов.
Бумага меняет цвет в соответствии с интенсивностью клеточного метаболизма бактерий, обратно пропорциональной токсичности образца: чем больше изменяется цвет, тем меньше обнаруживается загрязнение.
Эти изменения можно измерить оптическими методами, анализируя изображение или невооруженным глазом.
Биоанализ, на который исследователи подали патент, обнаруживает любые загрязнители, которые могут быть токсичными для микроорганизмов, примерно через 15-30 минут после контакта с клетками (время, необходимое для проведения теста), такие как тяжелые металлы или углеводороды, такие как как нефть или бензол.
Метод может применяться как в природных водах, так и в городских и промышленных сточных водах.
Исследователи указывают, что использование такого материала, как бумага, и отсутствие необходимости в сложных инструментах делает этот биосенсор простым и недорогим методом, который можно использовать для обнаружения токсичности в условиях экономических ограничений или в развивающихся странах.