来自阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)和布宜诺斯艾利斯大学(UBA)的研究人员开发出一种创新系统,利用手机快速高效地检测磷酸盐(PO₄³⁻)——这是一种参与多种生物和环境过程的重要化合物。据TV BRICS合作伙伴 BRICSLat报道,这项新技术有望在科学研究、农业和医疗保健领域扩大磷酸盐分析的普及范围。
磷酸盐定量分析在罕见病诊断中发挥着重要作用。在农业领域,磷酸盐水平同样至关重要,因为阿根廷约 60% 的耕地磷酸盐含量低于作物最佳生长所需的临界阈值。
该项目首席研究员、来自“亚历杭德罗·C·帕拉迪尼教授”化学与生物物理化学研究所(IQUIFIB)的专家路易斯·冈萨雷斯·弗莱查(Luis Gonzalez Flecha)解释说,目前的磷酸盐检测技术往往依赖昂贵的设备和高度专业化的人员。他表示,这种新方法通过结合新型试剂与基于手机的分析技术,克服了上述局限性,同时在测试中展现出了高灵敏度、准确性、可重复性和可靠性。
研究人员认为,在完成专利注册和技术转让程序后,该方法有望被研究实验室、教育机构和化学分析中心采用。该技术在农业监测和环境质量评估方面也具有潜在的应用前景。
该系统的操作流程简单明了。向样本中加入试剂后,由于孔雀石绿染料的存在,约 30 分钟内会发生显色反应。产生的颜色强度可保持数小时稳定,且与样本中的磷酸盐浓度成正比。手机摄像头传感器捕捉溶液吸收的光线并将其转换为数字信号,通过专门的开源软件实现精确测量。
该研究的第一作者、IQUIFIB分子生物物理实验室研究员阿尔瓦罗·雷库拉特·安杰利尼(Alvaro Recoulat Angelini)强调指出,能够利用手机直接在现场进行测量,将有助于实现更加分散化和高频率的监测方案。他补充道,这种方法有助于促进环保机构、市政部门、环卫服务机构以及公民科学项目更广泛地参与其中。
研究人员还通过引入一种广泛应用于药物制剂和细胞培养的共聚物,提高了试剂的稳定性。这一优化使得试剂在室温下能保持稳定一年以上,且灵敏度不会出现显著下降。据团队报告,该新配方的灵敏度约为传统磷酸盐检测方法的30倍。
除了医疗保健和农业领域,该方法还有助于水质评估以及涉及与细胞能量转化相关的磷酸盐释放酶的生化研究。阿根廷科学家强调,随着手机摄像头技术的进步及相关设备成本的降低,预计未来几年光学分析仪器领域将迎来进一步的变革。
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