Fluoreszierende Molekül zu erkennen Cyanid-Kontaminationen in Trinkwasser

Ein kleines Molekül zum Nachweis von Cyanid in Wasser Proben arbeitet schnell, ist einfach zu bedienen, und leuchtet unter UV oder „schwarz“ – Licht. Obwohl das fluoreszierende Molekül ist noch nicht bereit für den Markt, die Universität von Indiana in Bloomington Schöpfer Bericht in der Zeitschrift der American Chemical Society (jetzt online), dass sich das Werkzeug bereits in der Lage, zu spüren, Cyanid unten die Toxizität-Schwelle, gegründet von der Welt-Gesundheits-Organisation.

„Dies ist das erste system, das im Wasser unter normalen pH-Wert und kann geändert werden, um erhöhen Sie Ihre Reaktivität,“ sagte IU Bloomington Chemiker Dongwhan Lee, wer führte die Forschung. „Wir schauen jetzt, wie der Detektor empfindlicher.“

Graduate student Junyong Jo der Bericht ist der erste Autor.

Einer der Gründe ist der Detektor nicht bereit für den Markt, Lee sagt, ist, dass seine optischen Eigenschaften müssen verbessert werden, zum emittieren von Licht bei längeren Wellenlängen mit weniger Störungen durch hintergrund-Signale, insbesondere diejenigen, die Biologischer Herkunft sind. Da Teich oder Fluss Wasser ist wahrscheinlich zu enthalten, Lebewesen und anderer organischer Materie, Lee sagt, dass die Detektor-system muss perfektioniert werden.

Ein weiterer einzigartiger Aspekt des Detektors Molekül ist seine modulare Struktur.

„Dies ist ein im wesentlichen drei-Komponenten-Chemische-Gerät mit einem Aktivator, einem rezeptor-und reporter-Modul,“ Lee sagte. „Diese drei Komponenten können wir ändern in der Zukunft, entweder um den Detektor empfindlicher, oder haben Sie erkennen eine völlig andere Toxine durch die Signale als unterschiedliche Farben des Lichts. Aufgrund der Struktur der Modularität, die eine änderung in einer der drei Komponenten nicht wirklich Einfluss auf die anderen.“

Lee und Jo waren inspiriert vom Leben selbst-die natürlichen Eigenschaften der Proteine-wenn Sie begann mit der Ausarbeitung Ihrer sensor-Molekül. Das design dieses neuartige system nutzt die Vorteile der Struktur und der Organisation „beta turn“ Motiv Häufig in protein-Strukturen. Der Detektor ist im wesentlichen inerten, außer in Gegenwart von Cyanid, mit dem Sie bevorzugt reagiert. Der Zusatz von Cyanid induziert eine subtile, aber wichtige strukturelle Veränderungen in den Detektor, der verwandelt es in ein pigment, das UV-Licht absorbiert (derzeit 270 nm) und wandelt es in Licht-emission bei etwa 375 nm, eine VIOLETTE Farbe an der Kante des Menschen‘ normal-vision-Bereich.

Cyanid ist eine negativ geladene Ionen aus einem Kohlenstoff-und einem Stickstoff-atom. Unter seinen vielen chemischen Ziele, die innerhalb der Zellen ist die oxidative Phosphorylierung-system, das ist ein entscheidender Produzent von Energie. Cyanid stört das system, wodurch es unmöglich wird, die Zellen zu halten, auch die meisten grundlegenden Prozesse, die ein Grund Cyanid wird als ein Gift.

Cyanid ist ein häufiges Nebenprodukt der industriellen Fertigung.

In 2003 hat die Weltgesundheitsorganisation berichtet, dass Zyanid-Verseuchung von Trinkwasser ist ein großes problem in den Entwicklungsländern-und in einigen entwickelten Ländern, zu. Während Cyanid-Kontamination gelegentlich Ergebnisse in Ausbrüche von akuten Erkrankungen in den meisten Fällen, Cyanid-Verunreinigungen sind so gering, dass die gesundheitlichen Effekte entstehen beim Menschen weniger ausgeprägt. In diesen Fällen, Cyanid-Vergiftung können einfach präsentieren, wie Anämie, Kropf, oder als eine geheimnisvolle Unfähigkeit zur Aufrechterhaltung gesunde Niveaus des vitamins B12.

Eine tödliche Dosis Cyanid in Menschen sein kann, so wenig als 90 mg, oder .003 Unzen (in einem Körper, einem Gewicht von 60 kg (132 Pfund). US Environmental Protection Agency Leitlinien empfehlen kleinere chronische gesundheitliche Probleme können die Folge von einer täglichen Exposition von Cyanid .36 mg für eine 60 kg Körper. Sowohl der EPA und der Weltgesundheitsorganisation die Schwelle der Sorge um .72 mg pro Tag für einen 60 kg Körper.

Lee sagt, dass er hofft, zu entwickeln, die den Detektor-system, so dass es kann verwendet werden, um Menschen zu schützen vor versehentlicher Vergiftung selbst mit Cyanid-geschnürt Wasser trinken.

„Wenn man bedenkt, dass Cyanid ist eine leicht zugängliche Chemische fatale Folgen haben, unseren Ansatz zu erkennen, es unter physiologischen Bedingungen ist ein sehr aufregendes finden,“ Lee sagt.

Schreibe einen Kommentar