(PhysOrg.com) -- Een strook papier doordrenkt met koolstofnanobuisjes kan snel en goedkoop een toxine detecteren dat door algen in drinkwater wordt geproduceerd. Ingenieurs van de Universiteit van Michigan leidden de ontwikkeling van de nieuwe biosensor.

De papieren strips presteren 28 keer sneller dan de gecompliceerde methode die tegenwoordig het meest wordt gebruikt om microcystine-LR te detecteren, een chemische verbinding geproduceerd door cyanobacteriën, of blauwalgen. Cyanobacteriën komen veel voor in voedselrijk water.

Microcystine-LR (MC-LR), zelfs in zeer kleine hoeveelheden, wordt ervan verdacht leverbeschadiging en mogelijk leverkanker te veroorzaken. De stof en soortgelijke stoffen behoren tot de belangrijkste oorzaken van biologische waterverontreiniging. Er wordt aangenomen dat het een boosdoener is van massale vergiftigingen die teruggaan tot de vroege menselijke geschiedenis, zei Nicholas Kotov, een professor in de afdelingen Chemische Technologie, Biomedical Engineering en Materials Science and Engineering die het project leidden.

Waterzuiveringsinstallaties, zelfs in ontwikkelde landen, kunnen MC-LR niet altijd volledig verwijderen, ze kunnen er ook niet vaak genoeg op testen, zei Kotov. De biosensor die hij en zijn collega's ontwikkelden, zorgt voor een snelle, goedkoop, draagbare en gevoelige test waarmee waterzuiveringsinstallaties en individuen de veiligheid van water regelmatiger kunnen verifiëren.

"De veiligheid van drinkwater is een essentiële kwestie in veel ontwikkelingslanden en in veel delen van de Verenigde Staten, " zei Kotov. "We hebben een eenvoudige en goedkope technologie ontwikkeld om meerdere toxines te detecteren."

De technologie kan gemakkelijk worden aangepast om een ​​verscheidenheid aan schadelijke chemicaliën of toxines in water of voedsel te detecteren.

Een paper over de techniek wordt online gepubliceerd in Nano-letters . Het zal binnenkort beschikbaar zijn in de gedrukte editie van het tijdschrift.

De sensor werkt door de elektrische geleidbaarheid van de nanobuisjes in het papier te meten. Voordat de nanobuisjes in het papier worden geïmpregneerd, ze worden gemengd met antilichamen voor MC-LR. Wanneer de papierstroken in contact komen met water dat verontreinigd is met MC-LR, die antilichamen knijpen tussen de nanobuisjes om zich te binden aan de MC-LR. Dit uit elkaar spreiden van de nanobuisjes verandert hun elektrische geleidbaarheid.

Een externe monitor meet de elektrische geleidbaarheid. Het hele apparaat is ongeveer zo groot als een thuiszwangerschapstest, zei Kotov. Resultaten verschijnen in minder dan 12 minuten.

Om de biosensor aan te passen voor andere toxines, Kotov zei, wetenschappers zouden eenvoudig de antilichamen kunnen vervangen die zich aan het toxine hechten.