[ad_1]
Mekar ganggang hijau keruh lebih dari merusak pemandangan utama; mereka mengungkapkan bahwa badan air bisa jadi tidak aman untuk berenang atau minum. Saat ini, bagaimanapun, tidak ada sistem peringatan yang efektif untuk mekar yang akan datang. Sekarang, para peneliti di Bahan Nano Terapan ACS laporkan indikator yang berubah warna saat terkena peningkatan kadar alkaline phosphatase — enzim yang memperkirakan pertumbuhan eksponensial fitoplankton. Perubahan ini dapat dideteksi dengan mata telanjang atau smartphone.
Kelebihan fosfor dalam sistem air tawar menyebabkan alga, seperti fitoplankton dan cyanobacteria, tumbuh di luar kendali, mengubah air menjadi “sup kacang” organisme ini. Mekar dapat mengancam persediaan air minum karena beberapa spesies alga melepaskan bau atau racun yang tidak menyenangkan. Tetapi jika orang tahu kapan mekar alga kemungkinan akan berkembang, mereka dapat mengelolanya dengan menghilangkan atau membunuh alga sebelum menjadi masalah. Sebelumnya, Jingjing Deng dan rekannya menunjukkan bahwa alkaline phosphatase membantu melepaskan fosfor yang tersedia secara hayati dari senyawa kompleks, dan bahwa peningkatan kadar enzim dapat meramalkan pertumbuhan alga terkait fosfor. Namun, metode deteksi saat ini untuk alkaline phosphatase tidak terlalu sensitif atau spesifik. Jadi, para peneliti ingin menggunakan reaksi yang dikatalisis oleh alkaline phosphatase untuk menginduksi fluoresensi dan perubahan warna yang terlihat dalam sampel air.
Untuk membuat indikator yang berubah warna, para peneliti pertama-tama menggabungkan ion tembaga dengan guanosin-5-monofosfat, membentuk nanopartikel bulat. Selanjutnya, mereka memasukkan dua senyawa (1,1,2,2-tetra(4-karboksilfenil)etilena dan sulforhodamin 101) dalam nanopartikel. Hasil akhirnya adalah larutan biru tua dalam cahaya tampak yang berfluoresensi ungu kebiruan di bawah sinar UV. Dengan adanya alkaline phosphatase, larutan berubah menjadi warna merah muda dan fluoresensi merah kuat di bawah sinar UV.
Para peneliti menguji indikator dengan air dari 13 lokasi sungai yang memiliki fosfor bioavailable terbatas, menghitung rasio fluoresensi merah-ke-biru dengan aplikasi pemindaian warna smartphone. Mereka menemukan bahwa metode digital portabel secara andal mendeteksi alkaline phosphatase dan sekuat pengukuran benchtop dari fluoresensi indikator. Para peneliti juga menumbuhkan cyanobacteria penghasil racun di laboratorium, memberi mereka senyawa kompleks yang mengandung fosfor, dan mengukur perubahan alkali fosfatase. Pada hari ketiga, peningkatan besar aktivitas enzim terdeteksi dengan fluoresensi dan perubahan warna yang terlihat. Beberapa hari kemudian, ganggang tumbuh secara eksponensial. Karena indikator dan sistem berbasis smartphone mendeteksi lonjakan aktivitas sebelum mekar, para peneliti mengatakan itu dapat dikembangkan untuk pemantauan dan prediksi lapangan waktu nyata.
Sumber: acs.org
[ad_2]
