Sulalit Bandyopadhyay sta lavorando per creare sabbia artificiale che contenga DNA. L'obiettivo è quello di utilizzare la sabbia per tracciare i flussi d'acqua, utile per capire da dove proviene l'inquinamento, Per esempio. Credito:Per Henning, NTNU
A volte è utile seguire un flusso d'acqua per scoprire da dove proviene l'acqua e dove è probabile che vada.
Se un ruscello diventa inquinato, quando gli inquinanti raggiungeranno una sorgente di acqua potabile in cui sfocia il torrente? Quanto di questo inquinamento arriva fino a valle?
E quando la pressione scompare dal tuo rubinetto perché c'è qualcosa che non va con l'alimentazione dell'acqua, dove risiede realmente il blocco o la perdita?
Con l'aiuto delle nanotecnologie, i ricercatori di NTNU stanno costruendo minuscoli traccianti che renderanno più facile seguire percorsi di flusso complicati, che siano fogne o fiumi.
Questi traccianti sono particelle progettate per essere facili da inserire e rimuovere dall'acqua, e che sono anche facili da riconoscere dopo.
Possibilità illimitate
Attualmente, esistono solo pochi traccianti per il tracciamento dei fluidi. Ma una rete ampia e complessa come le acque sotterranee richiede molti traccianti diversi.
"L'idea principale del progetto è costruire traccianti basati sul DNA, "dice Sulalit Bandyopadhyay, un borsista post-dottorato presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica della NTNU.
I traccianti usano DNA artificiale. Questo DNA può essere realizzato in un numero praticamente illimitato di varianti.
Tenere traccia della provenienza dell'inquinamento in un fiume può essere più semplice se si dispone di un indicatore nell'acqua che viaggia con il flusso. Credito:Colourbox
Le varianti illimitate "ci consentono di ottenere tutti i traccianti diversi che vogliamo, "dice Bandyopadhyay.
Avere molti traccianti distinti è utile per vedere come i fluidi scorrono in reti complesse.
Assomiglia alla sabbia
Il DNA artificiale è incapsulato in uno strato a base di silicio combinato con ossido di ferro. Le particelle risultanti assomigliano alla sabbia e sono magnetiche. Per di qua, le particelle possono essere estratte dal flusso utilizzando un magnete. Questo metodo è conveniente in acqua con molti elementi estranei.
"I traccianti non sono così costosi da realizzare, "dice Bandyopadhyay, "e bastano piccole quantità, che aumenta le opportunità di marketing."
Le particelle possono essere realizzate in diverse forme e dimensioni, che a sua volta può renderli più facili da separare l'uno dall'altro. L'incapsulamento impedisce inoltre al DNA di entrare in contatto con l'ambiente.
Questo gruppo sta lavorando per sviluppare la sabbia artificiale. Da sinistra, Sulalit Bandyopadhyay, Anuvash Sharma, Ahmad Bin Ashar, Karthik Raghunathan e Abhishek Banerjee. Credito:Per Henning, NTNU
Bandyopadhyay sottolinea che solo perché questo è DNA non significa affatto che sia un materiale vivente.
Il processo non necessita nemmeno di grandi quantità di traccianti. Per esempio, mettere pochi millilitri in un fiume è sufficiente per trovare i traccianti quando si analizzano da 1 a 10 microlitri di un campione d'acqua più a valle.
