Revoluce v testování vody: Chytrý telefon odhalí znečištění odpadními látkami za méně než minutu

Bezpečnost vody je pro mnoho komunit stále velkou neznámou. Čistý potok nebo voda z kohoutku nezaručuje, že neobsahuje škodlivé znečištění. Tradiční testování často trvá hodiny, nebo dokonce celý den, což zpomaluje reakci v nouzových situacích a zvyšuje rizika expozice.

Bezpečnost vody je pro mnoho komunit stále velkou neznámou. Čistý potok nebo voda z kohoutku nezaručuje, že neobsahuje škodlivé znečištění. Tradiční testování často trvá hodiny, nebo dokonce celý den, což zpomaluje reakci v nouzových situacích a zvyšuje rizika expozice. To komplikuje rozhodování pro úředníky veřejného zdraví.

Němečtí vědci z Federálního institutu pro výzkum a testování materiálů (BAM) nyní vyvinuli přenosný nástroj, který dokáže detekovat kontaminaci za méně než minutu. K testu stačí pouze kapka vody a chytrý telefon. Tento rychlý test cílí na mezery v dostupnosti spolehlivého testování vody po celém světě, kde mnoha regionům chybí laboratorní infrastruktura nebo vyškolený personál. Rychlé odpovědi jsou klíčové zejména při povodních, bouřích nebo selhání infrastruktury.

Systém detekuje urobilin, sloučeninu spojenou s lidským a zvířecím odpadem, která se uvolňuje při rozkladu hemoglobinu v těle. Její přítomnost ve vodě signalizuje možné znečištění a pomáhá identifikovat nebezpečné zdroje. Test využívá reaktivní testovací proužek, který při kontaktu s molekulou urobilinu vydává světlo. Tato optická reakce umožňuje uživatelům identifikovat kontaminaci během několika sekund, čímž se eliminuje dlouhá doba čekání spojená s konvenční mikrobiologickou analýzou a snižuje se závislost na centralizovaných testovacích zařízeních.

Zařízení se přímo integruje s chytrým telefonem, čímž odpadá potřeba specializovaných nástrojů. Malý LED modul, umístěný ve 3D tištěném nástavci, se připojí k telefonu. Telefon napájí světelný zdroj, zatímco kamera zachycuje luminiscenci proužku v reálném čase. Proces je jednoduchý: uživatelé umístí jedinou kapku vody na proužek a sledují výsledek na telefonu. Systém nevyžaduje žádné další chemikálie ani přípravné kroky, což usnadňuje jeho nasazení v odlehlých oblastech nebo prostředích s omezenými zdroji.

Metoda prokázala vysokou citlivost a spolehlivost v kontrolovaných srovnáních, detekuje velmi nízké koncentrace urobilinu, což umožňuje včasnou signalizaci kontaminace. Design také omezuje uživatelské chyby, které mohou ovlivnit tradiční testovací metody. „Systém si vedl dobře i v praktickém testování: Rychlý test byl úspěšně ověřen pomocí skutečných vzorků vody z řek a také na přítoku a odtoku berlínské čistírny odpadních vod,“ vysvětluje Swayam Prakash, který rychlý test vyvinul jako Marie Curie Fellow na BAM spolu s Knutem Rurackem. „I za složitých environmentálních podmínek s přírodními rušivými látkami byl urobilin spolehlivě detekován.“

Přenosnost systému jej činí vhodným pro terénní operace, nouzové reakce a nasazení ve venkovských oblastech. Může podporovat monitorování vody v rozvojových regionech a krizových zónách, kde je omezený přístup k laboratořím. Týmy pomoci a místní agentury by jej mohly využít pro rychlejší hodnocení situace přímo v terénu. Technologie také umožňuje digitální vyhodnocení, což umožňuje okamžité ukládání, analýzu nebo sdílení výsledků. Tato funkce by mohla podpořit větší monitorovací sítě a zlepšit koordinaci reakcí. Výzkumníci vidí širší potenciál pro tuto platformu, jejíž schopnost kombinovat rychlost, citlivost a jednoduchost by mohla podpořit budoucí inovace v environmentální diagnostice a rozšířit se na detekci dalších biomarkerů.