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科学家新研发一种手持设备,短短几分钟即可显示水污染物浓度

前瞻网 2022-02-22 16:33

 

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图源:西北大学

 

早在2019年,美国西北大学的一组研究人员就开发了一种廉价的测试系统,用于检测水中的氟化物水平。次年,项目负责人 Julius Lucks 教授推出了一种新设备,可以在一滴水中检测17种不同的污染物。现在,该设备已进行更新,不仅可以确认污染,还可以指示浓度水平。

新设备名为“ROSALIND”,即配体诱导激活的 RNA 输出传感器。如果一滴测试水中存在17种污染物中其中一种,输出传感器将发出绿色光。

Julius Lucks解释,无细胞合成生物学允许我们将那些小分子味蕾取出并放入试管中。然后,我们可以“重新连接”它们以产生视觉信号,它会发光让用户快速轻松地查看水中是否有污染物。

研究小组表示,他们成功地在最新的 ROSALIND 迭代中添加了一种“分子大脑”逻辑电路。该装置仍然使用“分子味蕾”来检测样品中的污染物,但每个落入八个小试管阵列中的冻干颗粒都经过重新编程,使其对污染物具有不同的敏感性。

因此,如果只有阵列左侧的试管发绿光,则样品浓度低。如果八支试管都对样本有反应,那么“问题就大了”。迄今为止,该装置已在现场测试中成功地显示出锌、抗生素和工业代谢物的含量,只需几分钟即可得出结果。

该项目的最终目标是生产一种廉价的手持设备,使人们能够在现场测试自己的饮用水,并随着时间的推移持续监测水源。

研究论文题为“Programming cell-free biosensors with DNA strand displacement circuits”,已发表在Nature Chemical Biology上。

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责任编辑: 4161HSS

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