science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuw apparaat voor snelle en nauwkeurige detectie van lood

Het diagram toont het detectieproces. Krediet:HKBU

Een onderzoeksteam van het Department of Chemistry van de Hong Kong Baptist University (HKBU) heeft een draagbaar apparaat uitgevonden voor one-stop-detectie van loodconcentratie in drinkwater. Het op DNA gebaseerde apparaat, die samenwerkt met een smartphone, kan loodconcentratie nauwkeurig detecteren in minder dan 10 minuten. In vergelijking met traditionele detectiemethoden, het is veel sneller, lager in kosten, en zeer nauwkeurig.

Het team bestaat uit assistent-professor dr. Ren Kangning en universitair hoofddocent dr. Edmond Ma van de afdeling Chemie van HKBU; Professor Leung Chung-hang van het Instituut voor Chinese Medische Wetenschappen van de Universiteit van Macau; postdoctorale student van de HKBU-afdeling Chemie Sun Han en onderzoeksassistent dhr. Zhong Zezhi.

Momenteel, de enige manier waarop mensen kunnen controleren of water met lood is verontreinigd, is via externe laboratoria die zijn uitgerust met detectietechnologie. Deze methode is duur, en duurt drie tot vier dagen om een ​​resultaat te krijgen. Met de nieuwe methode die het team heeft uitgevonden, kunnen gebruikers hun drinkwater controleren zonder voorafgaande training. De gebruiker neemt eenvoudig een druppel van het monster, zet het op de teststrip en schuift het in het apparaat, controleert vervolgens het signaalresultaat (helderheid) met een smartphone-app.

Dr. Ren Kangning (midden) en zijn teamleden:Ph.D. student Sun Han (rechts) en onderzoeksassistent Zhong Zezhi (links). Dr. Ren houdt het draagbare apparaat en een teststrip vast. Krediet:HKBU

Dr. Ren zei, "Onze teststrip is een plastic microfluïdische chip die vooraf is geladen met reagentia en sondes, daarom eenvoudig te bedienen. De smartphone-app vergelijkt het signaal van het monster van de gebruiker met dat van het vooraf geladen controlemonster. Als het signaal van het monster van de gebruiker zwakker is dan het controlemonster, de app geeft aan dat drinkwater veilig is. En, vice versa, als het signaal helderder is, het geeft aan dat kraanwater onveilig is om te drinken.

Dr. Ren zei, "Lood is een algemeen bekende giftige stof die, als het teveel wordt ingenomen, kan leiden tot ontwikkelingsachterstanden bij kinderen, gedrags- en leerproblemen, gehoorproblemen en nierschade. Loodverontreiniging in water en bodem door industriële en commerciële activiteiten zoals mijnbouw, metallurgie, bedrukken en verven, verf en elektronica, onopgemerkt kan blijven. Drinkwater kan verontreinigd raken met lood als de waterleidingen die lood bevatten corroderen. Andere bronnen van lood zijn onder meer messing of verchroomde messing kranen, oudere armaturen en het soldeer dat leidingen verbindt. De conventionele testmethode omvat technische laboratoriumprocedures die tijd vergen en een hoge gevoeligheidsvereiste hebben, waardoor het onpraktisch is voor on-site testen. Onze nieuwe uitvinding overwint deze moeilijkheden."

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, elk jaar, een groot aantal mensen wereldwijd lijdt aan loodbesmetting. In 2013, loodverontreiniging veroorzaakte maar liefst 140, 000 doden en 600, 000 verstandelijke handicaps. in 2015, er waren incidenten waarbij lood de veiligheidsnorm overschreed in sommige drinkwaterleidingen in Hong Kong. Dr. Ma zei dat de uitvinding consumenten niet alleen in staat stelt om zelf de veiligheid van drinkwater te controleren, maar kan ook worden gebruikt voor routinematige monitoring door de industrie na afvalwaterzuivering, evenals grondwater- en bodemonderzoek in de landbouw.