Zpět na články

Mobil dokáže odhalit olovo ve vodě. Lépe než běžné testy

Stanou se chytré telefony budoucností vědeckého měření? Za poslední dekádu se na tuto otázku zeptaly mnohé vědecké týmy, i v tomto segmentu věda spíš než skokem v podobě přelomové aplikace postupuje po menších krůčcích. Nejnovějším průlomem je možnost využít chytrý telefon k detekci jedovatého olova v pitné vodě.

Aplikaci inspirovala vodní krize v americkém městě Flint, kde olovo kontaminovalo pitnou vodu Aplikaci inspirovala vodní krize v americkém městě Flint, kde olovo kontaminovalo pitnou vodu, zdroj: Profimedia.cz

Tým profesora Wej-Čchuan Shih z Houstonské univerzity vyvinul udělátko, které v sobě kombinuje postupy nano-kolorimetrie s mikroskopií temného pole. Dosahuje toho pomocí vytisknuté čočky včleněné do 8megapixelové kamery pro telefon Lumina 640. V součtu může metoda detekovat nanočástice olova v koncentraci až 5 ppb - toxická hranice přitom začíná až od 15 ppb. Dosavadní běžně dostupné testy přítomnosti olova přitom disponují o řád nižší přesností. 

"Nano-kolimetrie s využitím smartphonu je rychlá, nízkonákladová a dává jednotlivým občanům potenciál ověřit přítomnost olova v pitné vodě bez ohledu na okolnosti," sdělili výzkumníci ve své studii. Přesto není domácí pokus na přítomnost olova jenom otázkou vyfocení skleničky s vodou.

Pro detekci je třeba do vzorku vodu vložit přesně definované množství chromového iontu. Teprve tyto látky začnou reagovat s olovem a vytvoří velmi slabý, pro lidské oko nepostřehnutelný odstín žluté. Je to však právě tato barva, kterou smartphone se speciální čočkou a metodologií může postřehnout.  

"Inspirovala nás krize, která se odehrála ve městě Flint," sdělil ve vyjádření Shih s odvoláním na medializovanou americkou bolístku v podobě olovem kontaminované "pitné" vody v městě nedaleko Detroitu. "Jedním z důvodů, proč problémy ve Flintu narostly do podobných rozměrů, byla pomalá reakce EPA. Věříme, že podobným krizím lze však rychle zamezit, pokud budou i sami občané moci monitorovat kvalitu vody v jejich vlastním domě."

Věda v kapse

Detekce olova je však jenom jednou z možností využití chytrých telefonů ve vědecké analýze. Desetiletí poté, co se první moderní smartphone objevil na světě, nabízí jejich rychlost, přesnost i pestré vývojářské prostředí celou řadu možností k výzkumu. 

Mobilní povaha telefonů v první řadě znamená možnost podílet se na datové analýze skrze aplikace, které je teoreticky možné otevřít i na stolním počítači či notebooku - v kapse se k nim však uživatel může dostat snáze. Je tak možné v autobuse ve volných chvílích pomoct s analýzou vzorků krve nebo archeologických nalezišť.

Překovat svůj telefon v "trikordér" se však snaží i celá řada dalších aplikací pro analýzu krve a zastavení malárie, přes detekci činnosti srdce až po hlídání tělesné aktivity. Ostatně nejrůznější běžecké aplikace používají lidé ve velkém už dnes.

Nové pojetí mikroskopu pro smartphone zdroj: ARC Centre of Excellence for Nanoscale BioPhotonics

Vyvinout ultimativní mobilní diagnostický přístroj se pokusila pětiletá výzva Tricorder X Prize. Její cílem bylo nabídnout 10 milionů dolarů tomu týmu, který vytvoří pro smartphone periferie schopné detekce krevního tlaku, teploty i celé baterie nemocí a tělesných problémů. To celé při váze 2,3 kg.

Loni v dubnu byla soutěž ukončena poté, co ukázalo, že dnešní technologie na něco podobného ještě nestačí zcela. Mezi týmy která učinily největší pokroky bylo rozděleno 3,7 milionu dolarů. Nejlépe fungující přístroj DxtER dovedl na základu smartphonu úspěšně detekovat 34 chorob včetně cukrovky, tuberkulózy, pneumonie nebo mrtvice. Zbylé finance byly věnovány na další vylepšování možností technologie.

Existují nakonec i dedikované aplikace, s nimiž se můžete stát mobilním měřícím přístrojem. Tady lze najít aplikaci, s níž můžete ze svého telefonu učinit detektor kosmických částic. A tady zase svůj akcelerometr můžete zapojit do detekce seizmických otřesů, a tak predikce zemětřesení. Obě dvě jsou součástí větších výzkumných snah, data si tak nebudete ukládat jenom pro svou potřebu.

Smartphony již dnes přispívají k reálnému studiu - jedním z nejúspěšnějších příkladů je aplikace eBird, která získala (i mimo telefony) na 150 tisíc účastníků a přispěla sledování ptáků 370 miliony pozorováními. 

Nakonec i v samotné mikroskopii s využitím chytrých telefonů se dá ještě leccos postupně zdokonalovat. Letos v únoru představilo australské Centrum excellence pro nanotechnologie koncept nového mikroskopu, který lze jednoduše nasadit na smartphone (viz obrázek výše). Zařízení slibuje jednodušší vědeckou práci v poli a analýzu jedů. Jak ukazuje i houstonský vynález, není to rozhodně poprvé, co někoho napadlo zkombinovat chytrý telefon a mikroskop - s každou novou iterací se však původní technologie zdokonaluje a zefektivňuje. 

Chytré telefony tak dnes v kapse schovají nejenom celý internet, ale i řadu vědeckých aparatur k tomu. Jejich plný potenciál však nejspíše na své využití teprve čeká. 

Studie byla publikována v Analytical Chemistry

 

diskuze: 0 příspěvků, nových

Zpět na články