智能手机传感器越来越聪明 可以知道水脏不脏

当我们拿出一杯新鲜的水喝时，根本不需要担心细菌问题。由于饮用水和卫生系统受到良好的控制，饮用水的细菌含量很低。尽管如此，我们还是一次又一次发现大肠杆菌，尤其是在公共水箱里更容易发现，这样就给健康带来很大的危胁。

如果用现有技术侦测大肠杆菌，速度很慢，成本很高，怎么办？研究人员可以用智能手机侦测，速度更快，成本更低。

首先要说清楚，在哺乳动物的肠道内很容易发现大肠杆菌，没有什么稀奇的。如果我们在水中发现了大肠杆菌，意味着湖泊、溪流或者水龙头的水被粪便污染了。它还预示着水源可能被其它病原体污染，比如细菌、病毒、寄生虫，这些东西我们应该尽力避开。

按照WHO（世界卫生组织）的要求，水中如果没有细菌才是最安全最清洁的，具体来说就是提取100毫升的水，水中没有一个细菌。要达标真的很难。我们可以从特定媒介中提取水样本，然后培育水中的细菌，在显微镜下观察，看看是否包含大肠杆菌。

这种方法很有效，但是完成整个过程要3天，而且只有专家才能做。评估的成本也比较高，如果是商用服务，最高要55美元。

新传感器可以直接分析水样本中的大肠杆菌，和传统方法不同，新传感器在一小时之内就能完成侦测任务。它使用了所谓的“DNA-磁粉技术”，简单来讲就是用超小纳米级磁体将特定细菌找出来，隔离，再用特殊设备评估，这些设备用手机App控制。

分析之前，首先要提取水样本，然后加入细小磁粉，用它筛选特定细菌，进行绑定。然后你要将传感器带子插入水中，上面会有一块磁铁吸附DNA-磁粉，磁粉会锁定大肠杆菌。接下来，我们将传感器带子插入一台设备，让设备用电化学方法分析带子，查找样本中是否有大肠杆菌。

除了这种技术，还有几种技术也可以侦测。不过大多技术用的是光学或者电方法。

如果是光学技术，它会侦测水样本中生物荧光的颜色变化。不过这种技术只能用在清洁的水样本中，如果是河水样本，那就没办法了。测试之前先要对水进行过滤，然后才能分析，正因如此，测试时步骤会多一些，而且时间也会长很多。

如果用的是电技术，由于细菌细胞壁有绝缘特性，它会侦测到电信号因为绝缘变得衰退。这种技术很实用，因为它可以装进小设备，比如用在智能手机生物传感器上，我们还可以用这种技术持续对水源进行监控。不过电技术有一个很大的缺点：有些东西的尺寸与细菌一样大，它会干扰测试，给出错误的信号。

使用DNA-磁粉可以瞄准特定细菌（比如大肠杆菌），忽视其它常见的细菌，这些细菌可能会干扰大肠杆菌信号。因为可以瞄准特定类型的细菌，就没有必要对样本进行预先处理了。

不只如此，DNA-磁粉技术还可以侦测同一水样本中的多种细菌。这种技术被称为“多路复用侦测”技术，用这种技术监测环境，时间更短，成本更低。

如果想推广新技术，必须进一步优化传感器。例如，我们必须简化最初的样本处理和感知步骤，让所有任务都可以在设备上完成。研究人员希望，在未来2-3年内就可以让技术准备就绪，用在更多地方。新传感器是丹麦人开发的，研究人员希望传感器除了在丹麦使用，还能在其它地区使用，有些地方更缺少干净的水。

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