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      簡單的測試可以預(yù)防氟化物相關(guān)疾病
      
			
      
				2019-12-17 10:44:10
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      西北大學(xué)的合成生物學(xué)家開發(fā)了一種簡單，廉價的新測試，可以檢測飲用水中的危險氟化物含量。
      

      成本只需幾分錢使，系統(tǒng)只需要一個滴灌和輕彈：滴灌一個微小的水滴進入預(yù)測試管，輕彈管一次，以混合，并等待。如果水變黃，則表明存在過量的氟化物(超過了EPA最嚴(yán)格的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn))。
      

      簡單的測試可以預(yù)防氟化物相關(guān)疾病
      

      這種方法與當(dāng)前的測試完全不同，后者要花費數(shù)百美元，并且經(jīng)常需要科學(xué)專業(yè)知識才能使用。
      

      研究人員在西北部的實驗室和哥斯達黎加的野外對系統(tǒng)進行了測試，那里的伊拉蘇火山附近自然富含氟化物。如果長時間大量食用，氟化物會導(dǎo)致骨骼氟中毒，這是一種使骨骼和關(guān)節(jié)變硬的痛苦狀況。
      

      美國人傾向于想到小劑量的氟化物可以增強牙齒的健康益處。但是在世界其他地方，尤其是在非洲，亞洲和中美洲部分地區(qū)，氟化物自然會以危險的消費水平出現(xiàn)。
      

      負(fù)責(zé)該項目的美國西北航空的朱利葉斯·盧克斯(Julius Lucks)說：“在美國，由于氟化物存在于牙膏和市政供水中，我們一直都在聽到有關(guān)氟化物的信息。” “它使氟化鈣非常堅硬，因此可以增強我們的牙釉質(zhì)。但是在一定水平上，氟化物也會使關(guān)節(jié)變硬。在美國，這主要不是問題，但是如果在其他國家，如果氟化鈣會使人衰弱，尚未確定和解決。”
      

      盧克斯(Lucks)是麥考密克工程學(xué)院化學(xué)與生物工程系的副教授，也是西北大學(xué)合成生物學(xué)中心的成員。這項工作是與麥考密克化學(xué)與生物工程學(xué)教授，合成生物學(xué)中心主任邁克爾·杰維特(Michael Jewett)合作完成的。研究生Walter Thavarajah，Adam Silverman和Matthew Verosloff領(lǐng)導(dǎo)了這項研究。
      

      西北大學(xué)博士 候選人Matthew Verosloff從哥斯達黎加的一條河中抽取水樣。圖片來源：Matthew Verosloff /西北大學(xué)
      

      現(xiàn)場測試成功
      

      氟化物是一種天然元素，可以從基巖滲入地下水。同樣在火山灰中發(fā)現(xiàn)，氟化物在火山周圍的區(qū)域特別豐富。
      

      哥斯達黎加擁有三個火山巖測距系統(tǒng)，是在野外對該裝置進行測試的自然場所。Matthew Verosloff博士 Lucks實驗室的一名候選人前往哥斯達黎加，并從泥坑，池塘和溝渠中取樣了各種水樣。
      

      盧克斯說：“對這些野外樣品進行的每項測試均奏效。” “它在實驗室中工作很令人興奮，但更重要的是要知道它可以在現(xiàn)場工作。我們希望它對最需要的人來說是一種簡單實用的解決方案。我們的目標(biāo)是使個人有能力進行監(jiān)控自己的水中存在氟化物。”
      

      怎么運行的
      

      盡管該設(shè)備易于使用，但準(zhǔn)備好的試管仍具有復(fù)雜的合成生物學(xué)反應(yīng)。盧克斯花了多年的時間來了解RNA折疊機制。在他的新測試中，他使用了這種折疊機制。
      

      他解釋說：“ RNA折疊到一個小口袋里，等待氟離子。” “離子可以完全適合那個口袋。如果離子出現(xiàn)，則RNA表達一個使水變黃的基因。如果離子不出現(xiàn)，則RNA改變形狀并停止該過程。這實際上是一個開關(guān)。 ”
      

      根據(jù)盧克斯所說，生物已經(jīng)在自然界中發(fā)揮了這種功能。他說：“氟化物對細菌有毒。” “他們利用RNA來感知細胞中的氟化物，然后制造出一種蛋白質(zhì)將其泵出并排毒。”
      

      Lucks的系統(tǒng)以相同的方式工作。但是，他的測試沒有產(chǎn)生蛋白質(zhì)泵，而是產(chǎn)生了一種可以產(chǎn)生黃色色素的蛋白質(zhì)酶，因此人們可以一目了然地看到結(jié)果。
      

      盧克斯(Lucks)的小組將看起來像一個小棉球的RNA反應(yīng)冷凍干燥，然后將其放入試管中。以這種形式，該反應(yīng)是安全且穩(wěn)定的。試管隨附一個小移液管。當(dāng)移入水中時，移液器正好吸收20微升-只是使反應(yīng)重新水化所需的一小滴。從那里開始，需要兩個小時才能得到結(jié)果，Lucks打算在以后的迭代中加快速度。
      

      該論文的第一作者塔瓦拉哈(Thavarajah)說：“我們目前僅限于測試氟化物。” “但是我們正在嘗試設(shè)計其他RNA來檢測各種靶標(biāo)。”
      
			

			
        
      
			
      
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