By 
Вчені з Північно-Західного університету співпрацювали над впровадженням точного, недорогого та легкого у використанні тесту для виявлення токсичних рівнів фтору у воді. Новий біосенсор, розроблений у Northwestern, пройшов польові випробування в сільській місцевості Кенії, надавши докази того, що тестування води на вміст фтору можна легко використовувати поза лабораторією та точно інтерпретувати нефахівцями.
За оцінками, у всьому світі десятки мільйонів людей живуть у районах, де вода забруднена токсичними рівнями природного фтору, речовини без кольору, запаху та смаку. Масштаб проблеми було важко виміряти через високу вартість або складність доступних варіантів тестування. Новий перевірений метод тестування став важливим кроком на шляху розв’язання глобальних проблем охорони здоров’я щодо доступу до безпечної питної води, є результатом рідкісної співпраці між дослідниками в галузі антропології та синтетичної біології.
Дослідження спільно очолювали північно-західний антрополог Сера Янг і синтетичний біолог Джуліус Лакс. Янг є доцентом кафедри антропології та глобальних досліджень охорони здоров’я в Коледжі мистецтв і наук Вайнберга та співробітником Інституту політичних досліджень (IPR). Лакс є професором і заступником кафедри хімічної та біологічної інженерії в Інженерній школі Маккорміка. Лакс також є співдиректором Північно-Західного центру синтетичної біології, де Янг також є викладачем.
Янг і Лакс кажуть, що це перший раз, коли вони збирають польові дані разом, і це показує, що можливо, коли соціологи та синтетичні біологи об’єднують голови для розв’язання глобальних проблем. Проєкт ґрунтується на унікальному перетині попередніх досліджень, проведених Лаксом і Янгом, які одружені, і знаходить унікальний перетин.
У 2017 році Янг і його колеги розробили шкалу оцінки водної безпеки, щоб забезпечити вимірювання глобальної водної безпеки, яка враховує людський досвід. Янг співпрацює з Gallup World Poll, щоб опублікувати оцінки для половини земної кулі за шкалою WISE у 2022 році в Lancet Planetary Health.
Спонукані дослідженнями Янга, Лакс і його лабораторія почали досліджувати природні біосенсори — молекули, які використовуються мікробами для визначення присутності забруднень. У 2020 році вони опублікували роботу про перепрофілювання біосенсорів у безклітинній синтетичній біологічній системі, що дозволяє виявляти шкідливі забруднювачі води, такі як фторид, у польових умовах, назвавши технологічну платформу ROSALIND.
Щоб продовжити дослідження Янга щодо покращення глобальної безпеки води, остання ітерація технології ROSALIND Lucks Lab покращила швидкість і зручність використання пристрою, щоб дозволити його легко транспортувати до місць, де шкідливий рівень фтору є проблемою безпеки.
Дослідницька група зібрала 57 зразків води з 36 домогосподарств у сільській місцевості Кенії, щоб оцінити точність вимірювання концентрації фтору в порівнянні з методом золотого стандарту фторидного фотометра. Вони також розробили свої дослідження, щоб перевірити, чи легко будуть інтерпретувати результати тестів неекспертні користувачі, що є ключовим показником того, що технологія може мати значний вплив на вирішення глобальної водної кризи.
Результати були чудовими, показуючи, що точка використання мала 84% вірогідності правильного прогнозування рівня фтору вище ліміту Всесвітньої організації охорони здоров’я понад 1,5 частини на мільйон. Тести також були визнані дуже зручними, лише 1 з 57 тестів мали розбіжності в інтерпретації між користувачем і науковою командою.
«Це абсолютно новий спосіб вимірювання якості води», — сказав Янг. «Дослідження показує, що ми можемо отримати в руки людей тест, який базується на дуже складній біології, але працює дуже просто».
«Це також вказує на доцільність таких тестів для інших хімічних речовин, таких як свинець і PFAS», — сказав Лакс.
Потенційні наступні кроки для тестування фтору в точці використання можуть включати картографування місць розташування геогенного фтору в усьому світі. Ближче до дому в Чикаго Янг і Лакс зацікавлені в дослідженні можливості використання домашнього тесту для швидкого виявлення свинцю у воді, а також у використанні цього дослідження як моделі для взаємодії соціальних наук із синтетичною біологією для посилення впливу синтетичної біології інновації.
Comments