Telefon wykrywaczem arsenu w wodzie

Opracowano metodę wykrywania arsenu w wodzie korzystającą z możliwości technicznych telefonu komórkowego. Za pomocą kamery telefonu mierzone są kwantowe kropki fluorescencyjne (półprzewodnikowe nanokryształy), które emitują światło w obecności arsenu w ilości minimum 5μM.

Szacuje się, że 57 milionów ludzi na całym świecie pije wodę zawierającą arsen(III) w stężeniu przekraczającym rekomendowany przez WHO limit 10μg/L. Arsen jest kancerogenny i trujący, łączy się z białkami i zakłóca pracę komórek. W związku z jego powszechnością w środowisku cały czas trwają prace nad prostymi i tanimi metodami pomiaru arsenu w wodzie pitnej.

Grupa naukowców z Uniwersytetu Cambridge pod przewodnictwem Elizabeth Hall zastosowała opracowany po raz pierwszy w Algierii przez innych naukowców z UK algorytm pierwotnie przeznaczony do wykrywania raka na podstawie obrazów skóry zrobionych smartfonem do wykrywania arsenu (III) w wodzie.

Przeszkodą w łatwym wykrywaniu arsenu(III) w wodzie są inne jony metali, zwłaszcza Cu(II), który łączy się z podobnymi jak arsen substancjami i zakłóca pomiar. Grupa E. Hall poradziła sobie z tym problemem tworząc podwójny system kropek kwantowych składający się z selektywnych kropek As(III)/Cu(II) i selektywnych, referencyjnych kropek kwantowych Cu (II), które można dodać do wody. Używając kanałów RGB (czerwony, zielony, niebieski) kamera telefonu może przetwarzać fluorescencyjne światło pochodzące z dwóch kropek kwantowych oddzielnie, pozwalając na określenie linii bazowej jonów Cu 2+, którą można następnie wyizolować z całkowitego pomiaru otrzymując zawartość As(III). Kluczowe dla opracowanego systemu było dostosowanie algorytmu izolującego wyniki arsenu.

Opracowany system jest pierwszym rozwiązaniem mobilnym z użyciem telefonu komórkowego pozwalającym na wykrywanie arsenu poniżej limitu WHO i daje szanse dla milionów ludzi na uniknięcie chorób związanych z nadmiarem tego pierwiastka.

(pj)