የውሃ ጥራት ዳሳሽ

በስኮትላንድ፣ ፖርቱጋል እና ጀርመን ከሚገኙ ዩኒቨርሲቲዎች የተውጣጡ የተመራማሪዎች ቡድን በውሃ ናሙናዎች ውስጥ በጣም ዝቅተኛ በሆነ ክምችት ውስጥ የሚገኙ ፀረ-ተባይ መድኃኒቶችን ለመለየት የሚረዳ ዳሳሽ አዘጋጅቷል።
ሥራቸው፣ ዛሬ በፖሊመር ቁሳቁሶች እና ኢንጂነሪንግ መጽሔት ላይ በታተመ አዲስ ጽሑፍ ላይ የተገለጸው፣ የውሃ ክትትልን ፈጣን፣ ቀላል እና ርካሽ ሊያደርግ ይችላል።
በዓለም ዙሪያ በግብርና ላይ የሰብል ብክነትን ለመከላከል ፀረ-ተባይ መድኃኒቶች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ሆኖም ግን፣ በአፈር፣ በከርሰ ምድር ውሃ ወይም በባህር ውሃ ውስጥ የሚፈሱ ትናንሽ ፍሳሽዎች እንኳን በሰው፣ በእንስሳት እና በአካባቢ ጤና ላይ ጉዳት ሊያስከትሉ ስለሚችሉ ጥንቃቄ ማድረግ ያስፈልጋል።

የውሃ ብክለትን ለመቀነስ በየጊዜው የአካባቢ ክትትል ማድረግ አስፈላጊ ነው፣ በዚህም ምክንያት ፀረ-ተባይ መድኃኒቶች በውሃ ናሙናዎች ውስጥ ሲገኙ ፈጣን እርምጃ መውሰድ ይቻላል። በአሁኑ ጊዜ የተባይ ማጥፊያ ምርመራ ብዙውን ጊዜ በላብራቶሪ ሁኔታዎች ውስጥ እንደ ክሮማቶግራፊ እና የጅምላ ስፔክትሮሜትሪ ያሉ ዘዴዎችን በመጠቀም ይከናወናል።
እነዚህ ምርመራዎች አስተማማኝ እና ትክክለኛ ውጤቶችን የሚሰጡ ቢሆኑም፣ ጊዜ የሚወስዱ እና ለማከናወን ውድ ሊሆኑ ይችላሉ። አንድ ተስፋ ሰጪ አማራጭ የገጽታ-ኢንሃንሴድ ራማን ስትራክቲንግ (SERS) የሚባል የኬሚካል ትንተና መሳሪያ ነው።
ብርሃን ሞለኪውልን ሲመታ፣ እንደ ሞለኪውሉ ሞለኪውላዊ መዋቅር በተለያዩ ድግግሞሽዎች ይሰራጫል። SERS ሳይንቲስቶች በሞለኪውሎቹ የተበታተነውን የብርሃን ልዩ “የጣት አሻራ” በመተንተን በብረት ወለል ላይ በተሸፈነ የሙከራ ናሙና ውስጥ የቀሩትን ሞለኪውሎች መጠን እንዲለዩ እና እንዲለዩ ያስችላቸዋል።
ይህ ውጤት የብረቱን ወለል በማሻሻል ሞለኪውሎችን እንዲስብ በማድረግ ሊሻሻል ይችላል፣ በዚህም የዳሳሹን ዝቅተኛ የሞለኪውሎች ክምችት በናሙናው ውስጥ የመለየት ችሎታ ያሻሽላል።
የምርምር ቡድኑ ሞለኪውሎችን በውሃ ናሙናዎች ውስጥ ለማስገባት የሚያስችል እና በዘርፉ ትክክለኛ የመጀመሪያ ውጤቶችን ለማቅረብ የሚያስችል አዲስ፣ የበለጠ ተንቀሳቃሽ የሙከራ ዘዴ ለማዘጋጀት ተነሳ።
ይህንን ለማድረግ፣ ከፖሊፕሮፒሊን እና ባለብዙ ግድግዳ ካርቦን ናኖቱቦች ድብልቅ የተሠሩ የተለያዩ የሕዋስ አወቃቀሮችን አጥንተዋል። ሕንፃዎቹ የተፈጠሩት በቀለጠ ክሮች ሲሆን ይህም የተለመደ የ3-ል ህትመት አይነት ነው።
ባህላዊ እርጥብ የኬሚስትሪ ቴክኒኮችን በመጠቀም፣ የብር እና የወርቅ ናኖፓርቲክሎች በሴል መዋቅር ወለል ላይ ይቀመጣሉ ይህም የገጽታ የተሻሻለ የራማን መበታተን ሂደትን ያስችላል።
የተለያዩ የ3-ልኬት የታተሙ የሴል ቁሶች አወቃቀሮችን የኦርጋኒክ ቀለም ሜቲሊን ሰማያዊ ሞለኪውሎችን የመምጠጥ እና የመምጠጥ ችሎታቸውን ሞክረዋል፣ ከዚያም ተንቀሳቃሽ የራማን ስፔክትሮሜትር በመጠቀም ተንትነዋል።
በመጀመሪያዎቹ ሙከራዎች ውስጥ በተሻለ ሁኔታ የሰሩት ቁሳቁሶች - የላቲስ ዲዛይኖች (ፔሪዮዲክ ሴሉላር መዋቅሮች) ከብር ናኖፓርቲክሎች ጋር የተሳሰሩ - ከዚያም ወደ ሙከራው መስመር ተጨመሩ። አነስተኛ መጠን ያላቸው እውነተኛ ፀረ-ተባይ መድኃኒቶች (ሲራም እና ፓራኳት) በባህር ውሃ እና በንጹህ ውሃ ናሙናዎች ላይ ተጨምረው ለSERS ትንተና በሙከራ መስመሮች ላይ ተቀመጡ።
ውሃው የሚወሰደው በአቬሮ፣ ፖርቱጋል ከሚገኘው የወንዙ አፍ እና በተመሳሳይ አካባቢ ከሚገኙ የቧንቧ መስመሮች ሲሆን የውሃ ብክለትን በብቃት ለመቆጣጠር በየጊዜው ይሞከራሉ።
ተመራማሪዎቹ እንዳረጋገጡት፣ ትሪፕሶቹ እስከ 1 ማይክሮሞል ድረስ ባሉ ሁለት የተባይ ማጥፊያ ሞለኪውሎች ክምችት ውስጥ መለየት ችለዋል፣ ይህም በሚሊዮን የውሃ ሞለኪውሎች ውስጥ ከአንድ የተባይ ማጥፊያ ሞለኪውል ጋር እኩል ነው።
በግላስጎው ዩኒቨርሲቲ የጄምስ ዋት የምህንድስና ትምህርት ቤት ፕሮፌሰር ሻንሙጋም ኩማር ከጽሑፉ ደራሲዎች አንዱ ናቸው። ይህ ሥራ ልዩ ባህሪያት ያላቸውን ናኖኢንጂነሪንግ መዋቅራዊ ጥልፍልፍ ለመፍጠር በ3D የህትመት ቴክኖሎጂ አጠቃቀም ላይ ባደረጉት ጥናት ላይ የተመሠረተ ነው።
"የዚህ የመጀመሪያ ጥናት ውጤቶች በጣም አበረታች ናቸው እና እነዚህ ዝቅተኛ ዋጋ ያላቸው ቁሳቁሶች በጣም ዝቅተኛ በሆነ ክምችት እንኳን ፀረ-ተባይ መድሃኒቶችን ለመለየት ለ SERS ዳሳሾችን ለማምረት ሊያገለግሉ እንደሚችሉ ያሳያሉ።"
ዶ/ር ሳራ ፋቲሻ ከአቬሮ ዩኒቨርሲቲ የሲሲኮ አቬሮ ቁሳቁሶች ተቋም የመጡ ሲሆን የጥናቱ ተባባሪ ደራሲ የሆኑት የSERS ቴክኖሎጂን የሚደግፉ የፕላዝማ ናኖፓርቲክሎችን አዘጋጅተዋል። ይህ ጽሑፍ ስርዓቱ የተወሰኑ የውሃ ብክለቶችን የመለየት ችሎታን የሚመረምር ቢሆንም፣ ቴክኖሎጂው የውሃ ብክለቶችን መኖር ለመቆጣጠር በቀላሉ ሊተገበር ይችላል።