Как показала практика, современные технологии не смогли решить всех проблем, и человек по-прежнему сталкивается либо с нехваткой питьевой воды, либо с её плохим качеством. Контролировать последнее без лаборатории практически невозможно, поэтому человек не может быть уверен в том, что пьёт чистую воду. Для решения этой проблемы сотрудники Северо-Западного университета (США) разрабатывают простой и компактный прибор для исследования состава воды.

Непитьевая вода

Организм человека устроен таким образом, что тот постоянно теряет воду и нуждается в возобновлении её количества. Вот только не вся вода годится для питья, даже из природных источников, в ней всегда присутствуют растворённые вещества, например, различные соли. К сожалению, они не только меняют вкус воды, но и добавляют ей не очень приятные свойства, поскольку далеко не все химические вещества безвредны для человека. Они могут быть токсичны, а со временем вызывать различные заболевания. К этому также добавляются техногенные факторы: заражение сточными водами, выбросы недобросовестных предприятий и утечки токсичных веществ. Даже водопроводная вода, чей состав в цивилизованных странах тщательно контролируется, может внезапно стать непригодной для питья. Об источниках в отдалённых районах даже говорить не приходится, там вода требует постоянного контроля.

К сожалению, делается это исключительно в лабораторных условиях, где можно не только определить состав пробы воды, но и выяснить концентрацию загрязняющих веществ. По мнению исследователей из Северо-Западного университета, при этом вполне можно обойтись вообще без химической лаборатории. Вполне достаточно небольшого устройства для качественного и количественного анализа воды. Правда, его ещё придётся немного доработать.

Лаборатория в кармане

Отслеживание чистоты воды – ключевой момент в обеспечении здоровья человека, особенно в отдалённых районах, где от этого в прямом смысле может зависеть жизнь. Для всех, кто отправляется в дальнюю экспедицию или долгое время вынужден жить вдали от цивилизации, этот вопрос крайне серьёзен, поэтому американские исследователи взялись за разработку совершенно нового прибора. По их мнению, он должен быть компактным, простым в обращении и не требовать в эксплуатации специальных знаний и навыков. Выход они нашли в использовании искусственно созданных микроорганизмов.

В последнее время огромное развитие получила синтетическая биология, новое направление в науке, предполагающее искусственное создание биосистем с заданными свойствами. Также исследователей заинтересовали микроорганизмы, которые в ходе своей жизни вынуждены «пробовать» воду и искать в ней необходимые им вещества. Для этого они используют специальные молекулярные рецепторы, реагирующие на наличие определённы веществ. Учёным удалось их извлечь и создать искусственные, работающие по такому же принципу, но запрограммированные на взаимодействие с требуемыми химическими соединениями. Как только рецепторы вступают с ними в контакт, они начинают светиться, сигнализируя таким образом о наличии в воде примесей.

Первая тестовая установка ROSALIND (как её назвали) реагировала только на одно вещество, причём исключительно на наличие, что не позволяло следить за его концентрацией. Поэтому исследователи внесли изменения в рецепторы, приспособив их для определения разных веществ. Сейчас с их помощью можно тестировать воду на наличие 17 различных соединений. Конечно, таким методом невозможно точно определить концентрацию вещества, чтобы судить о степени токсичности жидкости, но учёные обошли это ограничение. Они создали рецепторы с разной степенью чувствительности и поместили их в 6 пробирок, от меньшей чувствительности к большей. Таким образом они создали градиент, своеобразную шкалу, позволяющую визуально по уровню свечения определить, сколько примерно находится в образце того или иного вещества. Теперь дело за малым – усовершенствовать шкалу и приспособить её сразу для нескольких загрязнителей, над чем, собственно, и работают сотрудники Северо-Западного университета.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!