به گزارش زیست آنلاین،روش‌های متداول آزمایشگاهی برای اندازه‌گیری فلزات سنگین، مانند طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS)، علی‌رغم دقت بالا، به‌دلیل هزینه زیاد، زمان‌بر بودن آماده‌سازی نمونه و نیاز به نیروی متخصص، برای پایش‌های سریع میدانی مناسب نیستند. در این شرایط، ابداع فناوری‌های جدید مبتنی بر نانوفناوری می‌تواند مسیر نظارت بر سلامت منابع آبی را تغییر دهد.

سامانه «آکوافلوسنس» که نتایج توسعه آن در مجله «ساینتیفیک ریپورتس» منتشر شده، یک زیست‌حسگر نانو-نوری است که از نقاط کوانتومی تلورید کادمیم (CdTe) و آپتامرهای اختصاصی DNA بهره می‌برد. این حسگر به گونه‌ای طراحی شده که با اتصال آلاینده‌های هدف (سرب و آرسنیک) به آپتامرها، تغییراتی در نور فلورسانس ایجاد کرده و غلظت آلودگی را شناسایی می‌کند.

فناوری پشت این زیست‌حسگر شامل یک LED فرابنفش برای تحریک نقاط کوانتومی و یک ریزکنترلگر آردوینو برای پردازش سیگنال است. نتیجه آزمایش به صورت لحظه‌ای روی یک نمایشگر LCD قابل مشاهده است که این ویژگی، نیاز به انتقال نمونه به آزمایشگاه را از بین می‌برد.

در بررسی‌های میدانی، دقت این حسگر با روش‌های مرجع آزمایشگاهی (ICP-MS) مقایسه شد که نتایج نشان‌دهنده همبستگی بالای ۹۸ درصدی (R² > 0.98) بود. حسگر آکوافلوسنس توانست سرب و آرسنیک را در غلظت‌های بسیار پایین شناسایی کند؛ مقادیری که حتی از استانداردهای سازمان جهانی بهداشت برای آب آشامیدنی نیز دقیق‌تر است.

اگرچه این پروژه در حال حاضر یک نمونه اولیه است، اما پتانسیل بالایی برای تجاری‌سازی دارد. پژوهشگران در گام‌های بعدی قصد دارند قابلیت‌هایی نظیر کالیبراسیون خودکار، شناسایی هم‌زمان چندین آلاینده و پردازش داده‌ها با کمک هوش مصنوعی را به این ابزار اضافه کنند.

در صورت نهایی شدن این سامانه، پایش کیفیت آب از محیط‌های محدود آزمایشگاهی به مناطق دورافتاده و نقاطی که دسترسی به تجهیزات پیشرفته دشوار است، گسترش خواهد یافت. این نوآوری گامی مهم در جهت تأمین امنیت آب و سلامت عمومی جوامع محسوب می‌شود./ایرنا