Nuovo sensore rileva tossine di cianobatteri
Ricercatori del Politecnico federale di Losanna (EPFL) hanno sviluppato un nuovo sensore in grado di rilevare in modo rapido e preciso le tossine prodotte dai cianobatteri nei laghi svizzeri, molecola per molecola. Lo ha comunicato oggi lo stesso EPFL.
(Keystone-ATS) Il sensore – come hanno dimostrato i primi test effettuati nel lago di Lugano e nel Lemano – riesce a identificare concentrazioni 40 volte inferiori al valore di riferimento dell’Organizzazione mondiale della sanità (Oms) per l’acqua potabile, viene precisato.
Non appena in estate la temperatura dell’acqua aumenta, i cianobatteri (chiamati impropriamente alghe azzurre, ndr) tendono a proliferare rapidamente nei corpi idrici. Essi rilasciano tossine pericolose – le cosiddette microcistine – che rappresentano un rischio per i bagnanti, i cani e l’approvvigionamento di acqua potabile.
Poiché esistono oltre 300 varianti diverse di queste tossine, finora gli addetti al monitoraggio delle acque si trovavano di fronte a un dilemma: i test rapidi forniscono sì risultati immediati sul posto, ma non riescono a distinguere le singole varianti di tossine l’una dall’altra. Le analisi di laboratorio, invece, sono estremamente precise, ma richiedono apparecchiature speciali che pesano diverse tonnellate, personale qualificato e tempi di attesa che vanno da alcuni giorni a diverse settimane.
È qui che interviene lo sviluppo presentato sulla rivista specializzata “ACS Nano” dal team di ricerca guidato da Matteo Dal Peraro e Tamar Kohn. Il cuore del sensore è un cosiddetto nanoporo: un piccolo canale costituito dalla proteina aerolisina, che nel suo punto più stretto misura appena un nanometro di larghezza.
Sotto tensione elettrica, le particelle cariche fluiscono uniformemente attraverso il poro. Se una singola molecola di tossina attraversa il canale, lo ostruisce per una frazione di secondo. Poiché ciascuna delle diverse tossine frena il flusso di corrente in misura diversa a seconda delle dimensioni e della struttura, si crea un’impronta elettrica caratteristica.
In laboratorio, il team è riuscito in questo modo a distinguere senza ombra di dubbio sette varianti di microcistina strettamente correlate. Il sistema – secondo i ricercatori – si attiva già a concentrazioni 40 volte inferiori al valore di riferimento dell’Oms per l’acqua potabile.
Attualmente i campioni d’acqua devono ancora essere filtrati e preparati manualmente prima della misurazione. L’obiettivo a lungo termine dei ricercatori è tuttavia quello di realizzare uno strumento di misurazione maneggevole, utilizzabile direttamente sulla riva o a bordo di un’imbarcazione.
