美国化学学会
指示剂溶液的荧光和可见的颜色变化可以用来预测即将到来的水华
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com 浑浊的绿藻花不仅仅是一个主要的眼中钉；他们揭示了一片水域不适合游泳或饮用
然而，目前还没有一个有效的预警系统来预警即将到来的水华
现在，ACS Applied Nano Materials的研究人员报告了一种指标，当暴露在碱性磷酸酶(一种预测浮游植物指数增长的酶)水平上升时，这种指标会改变颜色
这种变化可以用肉眼或智能手机检测到
淡水系统中过剩的磷会导致浮游植物和蓝细菌等藻类生长失控，将水变成这些生物的“豌豆汤”
水华会威胁饮用水供应，因为一些藻类会释放出难闻的气味或毒素
但是，如果人们知道什么时候可能会出现水华，他们可以通过在水华成为问题之前清除或杀死水华来控制它
此前，邓晶晶和他的同事表明，碱性磷酸酶有助于从复杂的化合物中释放出生物可利用的磷，这种酶水平的上升可能预示着与磷有关的藻类大量繁殖
然而，目前碱性磷酸酶的检测方法不是很灵敏或特异
因此，研究人员希望利用碱性磷酸酶催化的反应来诱导水样中的荧光和可见颜色变化
为了制造变色指示剂，研究人员首先将铜离子与鸟苷-5-单磷酸结合，形成球形纳米粒子
接下来，他们将两种化合物(1，1，2，2-四(4-羧基苯基)乙烯和磺基罗丹明101)掺入纳米粒子中
最终的结果是一种在可见光下呈深蓝色的溶液，在紫外光下发出蓝紫色的荧光
在碱性磷酸酶的存在下，溶液在紫外光下变成粉红色并发出强烈的红色荧光
研究人员用13个生物可利用磷有限的河流位置的水测试了这种指示剂，用智能手机的彩色扫描应用程序计算红蓝荧光比
他们发现便携式数字方法可靠地检测到碱性磷酸酶，并且与指示剂荧光的台式测量一样稳定
研究人员还在实验室中培养产生毒素的蓝细菌，给它们喂食复杂的含磷化合物，并测量碱性磷酸酶的变化
在第三天，通过荧光和可见颜色变化检测到酶活性的大幅度增加
几天后，藻类呈指数增长
因为这种基于指示器和智能手机的系统可以在水华爆发前检测到活动激增，研究人员表示，它可以被开发用于实时现场监测和预测
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