Il nuovo metodo di analisi dei PFAS potrebbe rendere i test dell'acqua più convenienti, portatili e accessibili

I ricercatori dell'Università del Massachusetts Amherst hanno scoperto un nuovo modo per rilevare le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) nell'acqua. Questo segna un importante passo avanti nella creazione di dispositivi di test più semplici, più economici, più veloci e generalmente più accessibili rispetto ai metodi esistenti.

I PFAS, le cosiddette sostanze chimiche per sempre, sono stati riconosciuti come inquinanti preoccupanti.

Queste sostanze chimiche persistono nell'ambiente perché resistono alla decomposizione e rappresentano una minaccia significativa per la salute. L'esposizione a queste sostanze chimiche è collegata a vari tumori (tra cui reni, testicoli, mammelle, ovaie, prostata, tiroide e leucemia infantile), danni al fegato e al cuore e danni allo sviluppo di neonati e bambini.

All'inizio di quest'anno, l'Agenzia per la protezione dell'ambiente (EPA) ha annunciato il primo standard di sicurezza nazionale per i PFAS nell'acqua potabile a 4 ppt. "PPT, che significa parti per trilione. Ciò significa che in un trilione di molecole nell'acqua, solo 4 molecole sono PFAS. E poi dobbiamo essere in grado di rilevare anche quei pochi", spiega Chang Liu, professore associato di ingegneria biomedica presso UMass Amherst e autore corrispondente dell'articolo pubblicato sulla rivista Science Advances che descrive il loro nuovo metodo.

Il gold standard per l'analisi dei PFAS è attualmente la cromatografia liquida combinata con la spettrometria di massa. Tuttavia, questo metodo richiede attrezzature da milioni di dollari e complicate fasi di estrazione. E non è portatile. "Inoltre, l'ostinata persistenza dei residui di PFAS può diminuire la sensibilità di questi strumenti nel tempo", afferma Xiaojun Wei, primo autore dell'articolo e assistente professore di ricerca presso UMass Amherst.

Il loro studio dimostra che un dispositivo piccolo ed economico è fattibile per identificare varie famiglie di PFAS e rilevare PFAS a livelli fino a 400 ppt. Sebbene questa invenzione in fase di prova di concetto non raggiunga lo stesso livello di sensibilità o l'ampiezza dei tipi di PFAS che possono essere rilevati rispetto alla spettrometria di massa, i ricercatori vedono un alto potenziale per il suo impatto.

"Stiamo portando il costo dello strumento da un milione di dollari a poche migliaia", afferma Liu. "Abbiamo bisogno di una tecnologia migliore per rilevare i PFAS: più accessibile, più conveniente e più facile da usare. E altri test in loco. Questa è la motivazione".

I ricercatori vedono anche un'applicazione per utilizzare questo metodo come primo strumento di screening per identificare l'acqua che presenta i maggiori rischi per la salute umana.

Il loro dispositivo di test funziona aggiungendo una molecola chiamata ciclodestrina a un piccolo dispositivo che viene tipicamente utilizzato per il sequenziamento del DNA, chiamato nanoporo. L'interazione "ospite-ospite" tra ciclodestrina e PFAS è stata ben documentata, ma Liu spiega che nessuno l'aveva mai combinata con un nanoporo per il rilevamento.

"Ora stiamo usando una di queste molecole chiamata HP-gamma-ciclodestrina come adattatore in un nanoporo di alfa-emolisina", dice, creando efficacemente un rivelatore di PFAS.

Liu spera che la loro ricerca contribuisca ad aumentare la consapevolezza sui pericoli dei PFAS e alla fine porti a un rilevatore portatile di PFAS commercializzato per il monitoraggio dell'acqua sul campo.

Ulteriori informazioni: Xiaojun Wei et al, Profilazione a singola molecola di sostanze per- e polifluoroalchiliche mediante interazioni host-ospite mediate da ciclodestrine all'interno di un nanoporo biologico, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adp8134. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp8134

Informazioni sulla rivista: Science Advances 

Fornito da Università del Massachusetts Amherst 

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