Breaking News

محققان آزمایش جدیدی را برای شناسایی وجود مقادیر بیش از حد فلوراید در آب ابداع کردند

27 دسامبر 2019- دوزهای کمی از فلوراید با تقویت مینای دندان و جلوگیری از پوسیدگی دندان در تقویت سلامت دهان و دندان نقش دارد. با این حال، در برخی از نقاط جهان، به ویژه در آفریقا، آسیا و آمریکای مرکزی، میزان فلوراید موجود در آب ممکن است به طور طبیعی در سطحی خطرناک باشد. مصرف مقادیر زیاد فلوراید در مدت زمان طولانی می تواند باعث بروز فلوروز استخوانی(skeletal fluorosis) شود. برای جلوگیری از وقوع این امر، محققان اخیراً آزمایشی را ابداع کرده اند که نیازی به تخصص علمی ندارد و می تواند به تشخیص سطح خطرناک فلوراید موجود در آب آشامیدنی کمک کند.

دکتر Julius B. Lucks ، استادیار مهندسی شیمی و زیست شناسی در دانشگاه Northwestern در اوانستون گفت: در ایالات متحده ی آمریکا، ما همیشه در مورد فلوراید موضوعاتی را می شنویم زیرا این ماده در خمیر دندان و آب شهری وجود دارد. این ماده فلوراید کلسیم را می سازد که ماده ای بسیار سخت است، بنابراین مینای دندان ما را تقویت می کند. اما وجود فلوراید بیش از یک غلظت مشخص، همچنین سبب سخت شدن مفاصل می شود. این مسئله در ایالات متحده آمریکا چندان مشاهده نمی شود، اما در سایر کشورها در صورت عدم شناسایی می تواند به یک مشکل ناتوان کننده تبدیل شود.

فلوراید یک عنصر طبیعی است که می تواند از بستر زمین به درون آب های زیرزمینی جریان یابد. به ویژه در مناطق اطراف آتشفشان، این ماده بوفور در خاکستر آتشفشانی یافت می شود. محققان این سیستم را هم در آزمایشگاه دانشگاه و هم در مزرعه ای در کاستاریکا، در نزدیکی آتشفشان Irazú آزمایش کردند.

دکتر Lucks اظهار داشت: جالب است که این سیستم در آزمایشگاه و مهمتر اینکه در محیط بیرون نیز کار می کند. ما می خواستیم این راه حل آسان و عملی را به افرادی ارائه دهیم که بیشترین نیاز را به آن دارند. هدف ما این بود که به افراد این امکان را بدهیم که بتوانند بر وجود فلوراید در آب مصرفی خود نظارت کنند.

در این مطالعه تیم دکتر Lucks ، واکنش ریبونوکلئیک اسید (RNA) را بروش انجماد خشک[1] متوقف کردند و آن را که شبیه به یک توپ پنبه ای ریز شده بود همراه با یک پیپت کوچک در داخل یک لوله آزمایش قرار دادند. هنگامی که پیپت در آب قرار می گیرد، 20 میکرو لیتر آب را جذب می کند، این مقدار آب دقیقاً همان چیزی است که برای هیدراتاسیون مجدد واکنش و براه افتادن آن نیاز است. اگرچه در حال حاضر برای آماده شدن نتیجه ی آزمایش، باید 2 ساعت صبر کرد، اما تیم دکتر Lucks قصد دارد این روند را در آینده نزدیک تسریع کند.

او توضیح داد: اگرچه کار با این وسیله ساده است، اما لوله ی آزمایش مذکور، یک واکنش بیولوژیکی مصنوعی پیچیده را در خود جای داده است. ما RNA را تا زده و در داخل یک پاکت کوچک جا داده ایم این RNA خشک شده، منتظر یون فلوراید برای شروع واکنش است. اگر یون فلوراید در آب وجود داشته باشد، کاملاً در پاکت جا می گیرد و واکنش را آغاز می کند. در این حالتRNA  ژن کد گذاری شده ی خود را بیان می کند و رنگ آب را به رنگ زرد تغییر می دهد. اگر یون فلوراید در آب وجود نداشته باشد، شکل RNA تغییر می کند و روند بیان ژن متوقف می شود. این به معنای واقعی کلمه، یک سوئیچ(کلید روشن و خاموش) است.

این مطالعه با عنوان “تشخیص نقطه ی استفاده از فلوراید محیطی از طریق بیوسنسور مبتنی بر riboswitch  بدون سلول،” به طور آنلاین در 12 دسامبر سال 2019 در ACS Synthetic Biology منتشر شد.

منبع:

https://www.dental-tribune.com/news/researchers-develop-novel-test-to-detect-excess-fluoride-in-water/

 

[1] خشک‌کردن انجمادی یا: Freeze-drying به‌طور خلاصه فرآیندی است که در طی آن ماده‌ای را منجمد می‌کنند و سپس با کاهش فشار سامانه، آب منجمد درون ماده مورد نظر را به‌طور مستقیم به بخار تبدیل می‌کنند(تصعید). از این فرایند برای افزایش مدت نگه‌داری مواد غذایی و دارویی و هم‌چنین آسان کردن حمل و نقل آن‌ها بهره می‌برند.