Cientistas da Northwestern University colaboraram na implementação de um teste preciso, de baixo custo e fácil de usar para detectar níveis tóxicos de flúor na água.
O novo dispositivo biossensor desenvolvido na Northwestern foi testado em campo na zona rural do Quênia, fornecendo evidências de que o teste de flúor na água pode ser facilmente usado fora de um laboratório e interpretado com precisão por não especialistas.
Em todo o mundo, estima-se que dezenas de milhões de pessoas vivam em áreas onde o abastecimento de água está contaminado com níveis tóxicos de flúor natural, uma substância incolor, inodora e insípida. A escala do problema tem sido difícil de medir devido ao alto custo ou complexidade das opções de teste disponíveis.
Um passo importante para abordar as preocupações globais de saúde sobre o acesso à água potável, o novo método de teste comprovado é o resultado de uma rara colaboração entre pesquisadores nas áreas de antropologia e biologia sintética.
Os resultados do estudo serão publicados pela NPJ Água Limpa em 8 de fevereiro de 2023, às 10h GMT/4h CST. Após a publicação, o paper pode ser acessado aqui.
O estudo foi co-liderado pela antropóloga Northwestern Sera Young e pelo biólogo sintético Julius Lucks. Young é professor associado de antropologia e estudos de saúde global no Weinberg College of Arts and Sciences e membro do corpo docente do Institute for Policy Research (IPR). Lucks é professor e presidente associado de engenharia química e biológica na McCormick School of Engineering. Lucks também é co-diretor do Northwestern Center for Synthetic Biology, onde Young também é membro do corpo docente.
Young e Lucks dizem que é a primeira vez que coletam dados de campo juntos, e isso mostra o que é possível quando cientistas sociais e biólogos sintéticos se unem para enfrentar os desafios globais.
O projeto se baseia e encontra uma interseção única para pesquisas anteriores realizadas por Lucks e Young, que são casados.
Em 2017, Young e seus colegas desenvolveram as Escalas de experiências de insegurança hídrica para fornecer uma medida da insegurança hídrica global que leva em consideração as experiências humanas. Young fez parceria com a Gallup World Poll para publicar estimativas para metade do globo usando a escala WISE em 2022 no Lancet Planetary Health.
Incentivado pela pesquisa de Young, Lucks e seu laboratório começaram a investigar biossensores naturais – moléculas usadas por micróbios para detectar a presença de contaminantes. Em 2020, eles publicaram trabalhos sobre o reaproveitamento de biossensores em um sistema de biologia sintética livre de células, permitindo a detecção de contaminantes nocivos da água, como o flúor, no campo, nomeando a plataforma tecnológica ROSALIND.
Para aprofundar a pesquisa de Young sobre a melhoria da segurança global da água, a mais recente iteração da tecnologia ROSALIND do Lucks Lab melhorou a velocidade e a usabilidade do dispositivo para permitir o transporte fácil para locais onde níveis nocivos de flúor são uma preocupação de segurança.
A equipe de pesquisa coletou 57 amostras de água de 36 residências na zona rural do Quênia para avaliar a precisão da medição da concentração de flúor quando comparada com o método padrão-ouro do fotômetro de flúor. Eles também projetaram seus estudos para examinar se os resultados dos testes seriam facilmente interpretados por usuários não especialistas, um indicador-chave de que a tecnologia pode ter um impacto significativo no enfrentamento da crise global da água.
Os resultados foram excelentes, mostrando que o ponto de uso tinha 84% de chance de prever corretamente os níveis de flúor acima do limite da Organização Mundial da Saúde de mais de 1,5 partes por milhão.
Os testes também foram altamente utilizáveis, com apenas 1 dos 57 testes com discrepância de interpretação entre o usuário e a equipe científica.
“Esta é uma maneira totalmente nova de medir a qualidade da água”, disse Young. “O estudo mostra que podemos colocar nas mãos das pessoas um teste baseado em uma biologia muito complexa, mas que funciona de maneira muito simples”.
“Também aponta para a viabilidade de tais testes para outros produtos químicos, como chumbo e PFAS”, disse Lucks.
As próximas etapas potenciais para o teste de flúor no ponto de uso podem incluir o mapeamento de onde o flúor geogênico está localizado globalmente.
Mais perto de casa, em Chicago, Young e Lucks estão interessados em investigar a usabilidade de um teste caseiro para detectar rapidamente chumbo na água e em alavancar este estudo como um modelo para a interface das ciências sociais com a biologia sintética para aumentar o impacto da biologia sintética. inovações.
Este trabalho foi financiado pela Carnegie Corporation; o Instituto de Pesquisa Política da Northwestern University e o Centro Familiar da Coroa para Estudos Judaicos e de Israel; o apoio do povo americano prestado ao Laboratório de Inovação de Intensificação Sustentável Alimentar o Futuro por meio do Acordo Cooperativo da Agência dos Estados Unidos para o Desenvolvimento Internacional AID-OAA-L-14-00006; e o Comando de Contratação do Exército dos Estados Unidos W52P1J-21-9-3023.
Com informações de Science Daily.
