变色指示器可预测藻华

  海洋农业 2022 欧盟
藻华

西澳大利亚珀斯天鹅河的水含有有害藻类的健康警告标志。

A 淡水系统中磷的过剩会导致浮游植物和蓝藻等藻类失去控制,将水变成这些生物的“豌豆汤”。 水华可能威胁到饮用水供应,因为一些藻类物种会释放令人不快的气味或毒素。 但是,如果人们知道藻华何时可能​​发生,他们就可以通过在藻类成为问题之前去除或杀死藻类来管理它。

现在,ACS Applied Nano Materials 的研究人员报告了一种指标,当暴露于碱性磷酸酶水平升高时会改变颜色 - 一种预测浮游植物指数增长的酶。 这种变化可以通过肉眼或智能手机检测到。

此前,Jingjing Deng 及其同事表明,碱性磷酸酶有助于从复杂化合物中释放生物可利用的磷,并且酶水平的升高可以预测与磷相关的藻华。 然而,目前碱性磷酸酶的检测方法不是很灵敏或特异。 因此,研究人员希望利用碱性磷酸酶催化的反应来诱导水样中的荧光和可见颜色变化。

为了制造变色指示剂,研究人员首先将铜离子与 5-单磷酸鸟苷结合,形成球形纳米颗粒。 接下来,他们在纳米粒子中加入了两种化合物(1,1,2,2-四(4-羧基苯基)乙烯和磺基罗丹明 101)。 结果是在可见光下形成深蓝色溶液,在紫外光下发出蓝紫色荧光。 在碱性磷酸酶的存在下,溶液在紫外光下变成粉红色和强烈的红色荧光。

研究人员用来自 13 个河流中生物可利用磷有限的地方的水测试了该指标,并使用智能手机的彩色扫描应用程序计算了红蓝荧光比。 他们发现便携式数字方法可以可靠地检测碱性磷酸酶,并且与指示剂荧光的台式测量一样可靠。 研究人员还在实验室培养了产生毒素的蓝藻,给它们喂食复杂的含磷化合物,并测量了碱性磷酸酶的变化。 在第三天,通过荧光和可见颜色变化检测到酶活性大幅增加。 几天后,藻类呈指数增长。

由于指示器和基于智能手机的系统在开花前检测到活动激增,研究人员表示,它可以开发用于实时现场监测和预测。

作者承认资金来自 国家自然科学基金、国家重点研发计划、上海市有机固体废物生物转化工程研究中心、中央高校基本科研业务费专项资金。

版权所有。 全文转载文章需要获得许可。 必须包括版权声明和实时超链接。 接触 david@algaeplanet.com。 Algae Planet 接受未经请求的手稿以供考虑,并且对提交的社论中提出的主张的有效性不承担任何责任。

美国海洋农业 2022
算法广告

藻类妇女

订阅

海藻行业工作委员会

档案库

初学者指南

订阅藻类星球

加入我们的订阅者列表,接收来自 Algae Planet 的最新消息和更新。

您已成功订阅!