p Os biólogos sintéticos da Northwestern University desenvolveram um método simples, novo teste barato que pode detectar níveis perigosos de flúor na água potável. p Custando apenas alguns centavos para fazer, o sistema só precisa de um gotejamento e um movimento:goteje uma pequena gota de água em um tubo de ensaio preparado, sacudir o tubo uma vez para misturá-lo e esperar. Se a água ficar amarela, então, uma quantidade excessiva de flúor - excedendo os padrões regulamentares mais rigorosos da EPA - está presente.

p Este método é totalmente diferente dos testes atuais, que custam centenas de dólares e geralmente requerem conhecimentos científicos para serem usados.

p Os pesquisadores testaram o sistema em laboratório na Northwestern e em campo na Costa Rica, onde o flúor é naturalmente abundante perto do vulcão Irazú. Quando consumido em grandes quantidades por longos períodos de tempo, o fluoreto pode causar fluorose esquelética, uma condição dolorosa que endurece ossos e articulações.

p Os americanos tendem a pensar nos benefícios para a saúde de pequenas doses de flúor que fortalecem os dentes. Mas em outras partes do mundo, especificamente em partes da África, Ásia e América Central, o flúor ocorre naturalmente em níveis perigosos para o consumo.

p "Nos Estados Unidos, ouvimos falar de flúor o tempo todo porque ele está na pasta de dente e no abastecimento de água municipal, "disse Julius Lucks da Northwestern, quem liderou o projeto. "Faz o fluoreto de cálcio, o que é muito difícil, por isso fortalece o esmalte dos nossos dentes. Mas acima de um certo nível, o flúor também endurece as articulações. Isso geralmente não é um problema nos EUA, mas pode ser um problema debilitante em outros países se não for identificado e tratado. "

p A pesquisa foi publicada online na última semana (13 de dezembro) na revista Biologia Sintética ACS .

p Lucks é professor associado de engenharia química e biológica na McCormick School of Engineering e membro do Northwestern's Center for Synthetic Biology. O trabalho foi realizado em colaboração com Michael Jewett, professor de engenharia química e biológica em McCormick e diretor do Center for Synthetic Biology. Alunos de graduação Walter Thavarajah, Adam Silverman e Matthew Verosloff lideraram a pesquisa.

p Sucesso no teste de campo

p O flúor é um elemento natural, que pode vazar da rocha para as águas subterrâneas. Também encontrado em cinzas vulcânicas, o flúor é particularmente abundante nas regiões ao redor dos vulcões.

p Lar de três sistemas de alcance vulcânico, A Costa Rica parecia um lugar natural para testar o dispositivo em campo. Matthew Verosloff, um Ph.D. candidato no laboratório de Lucks, viajou para a Costa Rica e amostrou várias amostras de água - de poças de lama, lagoas e valas.

p "Todos os testes dessas amostras de campo funcionaram, "Lucks disse." É emocionante que funcione no laboratório, mas é muito mais importante saber que funciona no campo. Queremos que seja fácil, solução prática para pessoas que mais precisam. Nosso objetivo é capacitar os indivíduos a monitorar a presença de flúor em suas próprias águas. "

p Como funciona

p Embora o dispositivo seja simples de usar, o tubo de ensaio preparado abriga uma sofisticada reação de biologia sintética. Lucks passou anos trabalhando para entender os mecanismos de dobramento do RNA. Em seu novo teste, ele põe esse mecanismo dobrável para funcionar.

p "O RNA se dobra em um pequeno bolso e espera por um íon de flúor, "ele explicou." O íon pode caber perfeitamente naquele bolso. Se o íon aparecer, then RNA expresses a gene that turns the water yellow. If the ion doesn't show up, then RNA changes shape and stops the process. It's literally a switch."

p According to Lucks, organisms already perform this function in nature. "Fluoride is toxic to bacteria, " he said. "They use RNA to sense fluoride in the cell, then they make a protein to pump it out and detoxify."

p Lucks' system works in the same way. But instead of producing a protein pump, his test produces a protein enzyme that makes a yellow pigment, so people can see the results with a simple glance.

p Lucks' team freeze-dried the RNA reaction, which looks like a tiny cotton ball, and put it into a test tube. In this form, the reaction is safe and shelf-stable. A small pipette accompanies the test tube. When placed in water, the pipette absorbs exactly 20 microliters—just the small drop that's needed to rehydrate the reaction. De lá, it takes two hours to get a result, which Lucks intends to accelerate in future iterations.

p "We're currently limited to testing for fluoride, " said Thavarajah, the paper's first author. "But we're trying to engineer other RNAs to detect all sorts of targets."