Группа исследователей McMaster решила проблему обременительного, дорогостоящего и мучительно медленного тестирования воды, перевернув этот процесс с ног на голову.Вместо того, чтобы доставлять воду в лабораторию, они создали способ перенести лабораторию в воду, передав потенциально жизненно важные технологии в руки обычных людей. Команда свела сложный химический состав, необходимый для проверки безопасности воды, до простой пилюли, адаптировав технологию, найденную в растворяющей полоске из выдыхаемого воздуха. Хотите узнать, загрязнен ли колодец?
Бросьте таблетку в пузырек с водой и энергично встряхните. Если цвет изменится, есть ответ.Эта разработка может значительно расширить доступ к быстрому и доступному тестированию по всему миру.«Мы черпали вдохновение в супермаркете», — говорит Карлос Филипе, профессор химического машиностроения, работавший над проектом.
Идея пришла в голову члену команды Сане Джаханшахи-Анбухи, докторанту химического машиностроения, который наткнулся на полоски для дыхания во время покупок и понял, что тот же материал, который используется в полосках для растворения, может иметь более широкое применение.Ожидается, что эта технология найдет широкое применение в здравоохранении для тестирования воды в отдаленных районах и развивающихся странах, например, в отсутствие инфраструктуры тестирования.
Теперь исследователи создали способ хранения точно отмеренных количеств ферментов и других активных веществ в таблетках, сделанных из того же самого природного вещества, которое используется в полосках для дыхания, что делает научные исследования лабораторного качества доступными для людей, которым нужны быстрые ответы на вопросы. например, безопасна ли их вода.«Это обычная химия, которая, как мы знаем, работает, но теперь она действует в форме таблеток», — говорит Джон Бреннан, директор Института биоинтерфейсов Макмастера, где проводилась работа. «Пользователем может быть любой житель деревни, который может вынуть таблетку из бутылки и бросить ее в воду». Материал, называемый пуллулан, при высыхании образует твердое вещество и защищает чувствительные вещества от кислорода и изменений температуры, которые могут сделать их бесполезными в течение нескольких часов. До сих пор такие агенты приходилось хранить при очень низких температурах и отправлять во флаконах, упакованных в огромные куски сухого льда, что было связано с большими затратами и неудобствами.
Их использование было неудобным, громоздким и часто расточительным.Новый метод, описанный в статье, опубликованной в европейском химическом журнале Angewandte Chemie, также имеет многообещающие перспективы для других применений, таких как упаковка, которая может изменить цвет, если пища испортится.«Можете ли вы изменить упаковку, чтобы в ней был датчик, который будет определять, что ваша курица улетела?» — спрашивает Бреннан. «Причина, по которой этого не существует сегодня, заключается в том, что вы не можете сохранить эти агенты достаточно стабильными».Новый метод позволяет хранить одни и те же материалы практически в любом месте в течение нескольких месяцев в крошечных таблетках, которые легко растворяются в жидкости.
Таблетки недороги в производстве, и любой может добавить их в колодезную воду для мгновенного определения содержания пестицидов, например. coli или металлы, например.По словам Бреннана, новую технологию можно легко расширить и быстро вывести на рынок.
Пуллулан уже одобрен для широкого коммерческого использования и производится серийно, что может ускорить его выход на рынок.