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可靠的水质检测需要多久？7月6日发表在《自然生物技术》上的一项新技术可以在几分钟内评估水的安全性和质量。这项技术由西北大学的研究人员开发，可以检测17种不同的污染物，包括铅和铜等有毒金属、药物、化妆品和清洁产品。

研究小组将这项技术与怀孕测试进行了比较。这个手持平台可以提供一个易于阅读的阳性或阴性结果，当污染物超过环保局标准时，它会发出绿光。这个灵活的平台有无细胞合成生物学技术支撑，研究人员可以不断更新，检测更多污染物。

西北大学麦考密克工程与应用科学学院化学与生物工程教授朱利叶斯·勒克斯是本文的通讯作者，也是合成生物学中心的成员。卢克实验室的成员郑在荣和哈立德·阿拉姆是这篇论文的第一作者。该论文题为“用于快速检测水污染物的无细胞生物传感器”。

卢克说，“目前的水测试依赖于一个中心实验室，配备了非常昂贵的设备，并且需要专门的操作。”他还提到，“送样品的费用可以高达150美元，需要几个星期才能得到结果。我们提供的技术允许任何人直接测试自己的水，几分钟内就知道它是否被污染了。它使用起来非常简单，我们可以将其发送给最需要的人。”

保证水质的主要挑战之一是人们通常看不到或尝不到污染物。这项新技术填补了人类感官缺陷的空白，创造了分子“味蕾”。在无细胞合成生物学中，研究人员通常从细胞中移除包括dna、rna和蛋白质在内的分子机器，然后将它们重组以执行新的任务。

根据这一原则，卢克的团队使用了来自细菌细胞的分子机器。阿拉姆说，“大自然已经解决了这个问题，生物学已经花了30亿年来研究一种检测污染物的优雅方法。”

"我们发现了细菌在水中的自然味道."卢克补充道，“它们是由小分子味蕾实现的。无细胞合成生物学使我们能够将这些小分子味蕾取出并放入试管，然后重新连接它们以产生视觉信号。它会发光，让用户可以快速方便地看到水中是否有污染物。”

这些重组的“味蕾”被冷冻干燥。使用者将它们放入试管中，加入一滴水，然后轻轻搅拌，这将引发化学反应，使冻干颗粒在污染物存在下发光。

卢克的团队将测试平台命名为“配体和感应激活的rna输出传感器”，并简称为“罗莎琳德”，以纪念著名化学家罗莎琳德·富兰克林。虽然“dna之父”沃森和克里克发现了dna双螺旋结构，但科学界也认为富兰克林有所贡献，她获得的dna的X射线衍射图谱被认为是解决DNA结构的关键线索。7月25日是富兰克林的100岁生日。

卢克说，“她的工作最终教会了我们如何用我们的技术重组dna。”罗莎琳德系统

值得注意的是，研究小组还在“实战”中测试了他们的新平台。2018年底，美国北加州天堂镇发生了历史上最具破坏性的火灾，摧毁了近19000栋建筑，导致该镇大多数居民流离失所。

2019年底，lucks、jung、alam和他们的同事jean-francois gaillard(水生系统生物地球化学过程专家)实地参观了天堂镇。“野火基本上熔化了整个城镇，烧毁了建筑物，熔化了汽车，并将有毒金属排放到环境中。”卢克说。

卢克的团队使用金标准测试了他们开发的罗莎琳德，发现罗莎琳德可以识别水中有毒金属的存在，并提供更快、更便宜的结果。

研究小组认为，除了灾害，环境中自然存在的重金属，如铜和铅，也会渗透到管道中，污染家庭水龙头和学校饮水机。此外，防晒霜和乳液等个人护理产品、未使用的废弃药物和农用除草剂也会流入水中。而他们的快速检测平台能够快速准确的检测出结果。(本文来自《The Paper》，更多原创信息请下载《The Paper》app)新闻推荐

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