Open-Source Photometric System for Enzymatic Nitrate Quantification/th

ข้อมูลการตีพิมพ์
พิมพ์	กระดาษ
ชื่อ	ระบบโฟโตเมตริกโอเพนซอร์สสำหรับการวัดปริมาณไนเตรตด้วยเอนไซม์
คำอธิบาย
ผู้เขียน
ปี	ปี 2558
ภาษา	ภาษาอังกฤษ (en)
ใบอนุญาต	ลิขสิทธิ์ CC-BY-SA-3.0
อ้างเป็น	Wittbrodt BT, Squires DA, Walbeck J, Campbell E, Campbell WH, Pearce JM. (2015) ระบบโฟโตเมตริกโอเพนซอร์สสำหรับการวัดปริมาณไนเตรตด้วยเอนไซม์ PLoS ONE 10 (8): e0134989. doi: 10.1371/journal.pone.0134989 เข้าถึงแบบเปิด

ข้อมูลโครงการ
พิมพ์
ผู้เขียน	โจชัว เอ็ม. เพียร์ซ
สถานะ	ได้รับการออกแบบ จำลอง ต้นแบบ ได้รับการยืนยันแล้ว
ปี	ปี 2558
ทำ	ใช่
จำลอง	ใช่
ค่าใช้จ่าย	63.59 เหรียญสหรัฐ
แถลงการณ์ OKH	ดาวน์โหลด

ไนเตรตซึ่งเป็นไนโตรเจนที่ถูกออกซิไดซ์มากที่สุด ได้รับการควบคุมเพื่อปกป้องมนุษย์และสัตว์จากระดับที่เป็นอันตราย เนื่องจากไนเตรตมีปริมาณมากเกินความจำเป็นเนื่องจากปัจจัยจากการกระทำของมนุษย์ การทดสอบไนเตรตภาคสนามอย่างกว้างขวางอาจเริ่มแก้ไขปัญหามลพิษจากไนเตรตได้ อย่างไรก็ตาม วิธีการลดแคดเมียม ซึ่งเป็นวิธีการชั้นนำที่ได้รับการรับรองในการตรวจจับและวัดปริมาณไนเตรต จำเป็นต้องใช้โลหะหนักที่เป็นพิษ อีกทางเลือกหนึ่งคือ วิธีการวิเคราะห์ไนเตรต-ไนโตรเจน-ไนเตรต ของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) ที่เพิ่งเสนอไปเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งช่วยขจัดปัญหานี้ได้ แต่จำเป็นต้องใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ที่มีราคาแพง การพัฒนาโฟโตมิเตอร์แบบพกพาราคาประหยัดจะช่วยเร่งการวิเคราะห์ไนเตรตภาคสนามเพื่อต่อสู้กับมลพิษได้อย่างมาก เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จึงมีการพัฒนาวิธีการออกแบบ พัฒนา และรับรองความถูกต้องทางเทคนิคของแพลตฟอร์มทดสอบน้ำแบบโอเพนซอร์สที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ซึ่งสามารถใช้วิธีการวิเคราะห์ไนเตรต-ไนโตรเจน-ไนเตรต-ไนเตรตได้ แนวทางนี้ได้รับการประเมินศักยภาพในการ 1) ลดความจำเป็นในการใช้สารเคมีอันตรายในการทดสอบไนเตรตและไนไตรต์ในน้ำ 2) ลดต้นทุนอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดคุณภาพน้ำด้วยวิธีนี้ และ 3) ทำให้วิธีการนี้ง่ายต่อการนำไปใช้งานจริงในภาคสนาม อุปกรณ์นี้สามารถทำงานได้ดีเทียบเท่าระบบที่เป็นกรรมสิทธิ์เชิงพาณิชย์ โดยมีต้นทุนวัตถุดิบต่ำกว่า 15% ซึ่งช่วยให้เข้าถึงเทคโนโลยีและเทคนิคการทดสอบไนเตรตแบบใหม่ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นได้มากขึ้น

โครงการนี้ได้รับมาจาก: แพลตฟอร์มทดสอบคุณภาพน้ำบนมือถือแบบโอเพ่นซอร์ส
ไฟล์ STL สำหรับเคสพิมพ์ 3 มิติ
รหัส OpenSCAD: ไฟล์:Photometer.scad
ซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์ส: https://github.com/NitrateEliminationCo/NECiOpenWater

โปสเตอร์เอนไซม์และโฟโตมิเตอร์ในงาน Pittcon 2016

WH Campbell, ER Campbell, DA Squires, J. Walbeck, W. Ashbaugh, A. Davidson, BT Wittbrodt, JM Pearce. เอนไซม์และเครื่องวัดแสงโปสเตอร์นี้นำเสนอในงาน Pittcon 2016 - เซสชัน 820 - โปสเตอร์ดาวน์โหลด เครื่องมือพกพา

NECi Superior Enzymes พัฒนาวิธีการทางเคมีแบบเปียกที่ทดแทนโลหะและสารเคมีอื่นๆ ด้วยรีเอเจนต์โปรตีนรีคอมบิแนนท์ รีเอเจนต์โปรตีนเหล่านี้ผลิตในระบบการแสดงออกของโปรตีนที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อความสม่ำเสมอในทุกล็อต จึงถือได้ว่าเป็นสารเคมีเกรดรีเอเจนต์อื่นๆ รีเอเจนต์เอนไซม์ไนเตรตรีดักเทสของ NECi สำหรับการวัดปริมาณไนเตรตได้วางจำหน่ายในท้องตลาดมานานกว่าสิบปีแล้ว[3] การตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการสำหรับวิธีไนเตรตรีดักเทสประกอบด้วย USGS, ASTM และการตรวจสอบความถูกต้องที่รอดำเนินการสำหรับ USEPA Clean Water Act+, Safe Drinking Water Act+ และ Standard Methods+ นับจากนั้น NECi Superior Enzymes ได้พัฒนาวิธีทดสอบที่ใช้เอนไซม์สำหรับการวัดปริมาณฟอสเฟต[2] และปัจจุบันทีมวิจัยและพัฒนากำลังพัฒนาวิธีการสำหรับการวัดปริมาณเอทานอล กลีเซอรอล และกาแลคโตส แนวคิดของโครงการนี้เกิดขึ้นจากการไม่มีโฟโตมิเตอร์ราคาประหยัดที่เข้ากันได้กับคิวเวตต์มาตรฐานขนาด 1 มล. เพื่อให้ข้อมูลเชิงปริมาณจากวิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้น

+วิธีการที่รอดำเนินการ

Wittbrodt BT, Squires DA, Walbeck J, Campbell E, Campbell WH, Pearce JM (2015) ระบบโฟโตเมตริกแบบโอเพนซอร์สสำหรับการวัดปริมาณไนเตรตด้วยเอนไซม์ PLoS ONE 10(8): e0134989. doi:10.1371/journal.pone.0134989
Campbell ER, Warsko K, Davidson AM, Campbell, WH, (2015) การหาปริมาณฟอสเฟตในสารสกัดดินในแปลง: วิธีเอนไซม์เคมีสีเขียว Methods X 2, หน้า 211-218. doi:10.1016/j.mex.2015.04.003
Campbell WH, Song P, Barbier GG (2006) ไนเตรตรีดักเทสสำหรับการวิเคราะห์ไนเตรตในน้ำ Environmental Chemistry Letters 4(2) หน้า 69-73. doi:10.1007/s10311-006-0035-4

รายการวัสดุ

การแยกย่อยค่าใช้จ่ายของเคสโฟโตมิเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (หมายเลขชิ้นส่วน Digikey เว้นแต่จะมีการอ้างอิงภายนอก)

แผนผังอิเล็กทรอนิกส์

วิธีใช้งาน

เอ็นไซม์ที่เหนือกว่าของ NECi

เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ OS ถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบดินด้วยชุดทดสอบไนเตรตแบบง่าย

ชุดทดสอบไนเตรตของ NECi ผลิตจากเอนไซม์ ซึ่งแตกต่างจากชุดทดสอบไนเตรตอื่นๆ ที่มีจำหน่ายทั่วไป เอนไซม์เป็นโปรตีนที่สกัดทางชีวภาพ ซึ่งหมายความว่าปลอดภัยต่อการจัดการและการกำจัด ชุดทดสอบเหล่านี้ใช้งานง่ายและเป็นเครื่องมือทางการศึกษาที่ยอดเยี่ยมสำหรับการเรียนรู้เกี่ยวกับกิจกรรมของเอนไซม์ คุณภาพน้ำ ชีวเคมี การเกษตร และอื่นๆ อีกมากมาย สอบถามเกี่ยวกับ "ส่วนลดเพื่อการศึกษา" ของเราสำหรับใช้ในห้องเรียน ไม่จำเป็นต้องฝึกอบรมในห้องปฏิบัติการ และทราบผลภายใน 30 นาที

ชุดอุปกรณ์นี้ออกแบบมาให้กะทัดรัดและน้ำหนักเบา ช่วยให้สามารถตรวจวัดปริมาณไนเตรตในพื้นที่ได้ทันที สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) และหลายรัฐสนับสนุนโครงการเพื่อให้ประชาชนสามารถตรวจสอบคุณภาพน้ำในชุมชนของตน (ดูข้อมูลเพิ่มเติมจาก EPA ได้ที่นี่ ) ชุดอุปกรณ์นี้จะวัดปริมาณไนเตรตได้ทั้งในน้ำจืดและน้ำเค็ม

ในทุกกรณี คุณสามารถประมาณค่าคร่าวๆ ได้จากแผนภูมิสี แต่หากต้องการการอ่านค่าที่แม่นยำเช่นเดียวกับที่คุณได้จากห้องแล็ปมืออาชีพ คุณต้องใช้เครื่องวัดสีแบบโอเพ่นซอร์ส

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับชุดทดสอบ โปรดติดต่อ NECi Superior Enzymes ที่ 888.NITRATE หรือไปที่nitrate.com

คำแนะนำเกี่ยวกับน้ำ

คุณสามารถใช้ชุดทดสอบสี NECi ร่วมกับเครื่องวัดแสงเพื่อวัดปริมาณไนเตรตใน:

น้ำบาดาล น้ำดื่ม น้ำเพื่อการเกษตร น้ำบ่อ
ลำธาร ทะเลสาบ แม่น้ำ มหาสมุทร พื้นที่ชุ่มน้ำ และแหล่งน้ำสิ่งแวดล้อมอื่นๆ
น้ำเสีย น้ำทิ้งจากการผลิตทางอุตสาหกรรม และอื่นๆ
ตู้ปลา, ไฮโดรโปนิกส์, เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ และน้ำอะควาโปนิกส์

ข้อมูลจำเพาะ:

คำแนะนำเกี่ยวกับดิน

เพื่อให้พืชมีผลผลิตสูง จำเป็นต้องมีไนเตรตในดินในปริมาณที่เพียงพอ ในขณะที่การใช้ปุ๋ยมากเกินไปจะทำให้ปุ๋ยเสียเปล่า ควรใช้ปุ๋ยคอกให้ได้ผลดีที่สุดโดยปฏิบัติตามมาตรฐาน NMP ปฏิบัติตามหลักการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมที่ดีเพื่อป้องกันการไหลบ่าของไนเตรตในน้ำใต้ดิน ใช้ชุดทดสอบนี้สำหรับการทดสอบไนเตรตในดินก่อนการใส่ปุ๋ยข้างดิน เพื่อให้ได้ธาตุอาหารที่เหมาะสม

ชุด NECi จะตรวจจับไนเตรต-N ได้ 0 ppm - 50 ppm (ไนเตรต-N 50 ppm = 250 ปอนด์ N/เอเคอร์)

คำแนะนำการทดสอบไนเตรตที่ก้านใบพืช

ใช้ชุดทดสอบนี้เพื่อทดสอบระดับไนเตรตในพืชและปรับวิธีการใส่ปุ๋ยให้เหมาะสม ทดสอบก้านข้าวโพดและฝ้าย หรือน้ำเลี้ยงจากก้านใบของพืชใบเขียว เพื่อตรวจสอบความผันผวนของระดับไนเตรต เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด โปรดปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านพืชที่ได้รับการรับรอง (Certified Crop Advisor) สำหรับคำแนะนำในการเก็บตัวอย่างพืช ดูแนวทางการทดสอบก้านใบของพืชได้จากหัวข้อข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

ชุดทดสอบนี้จะตรวจจับไนเตรต-N ได้ตั้งแต่ 0 ppm ถึง 1000 ppm (ไนเตรต-N 1000 ppm = ไนเตรต 5000 ppm)

คำแนะนำการทดสอบไนเตรตสำหรับพืชอาหารเขียว

ชุดทดสอบไนเตรต NECi สำหรับอาหารปศุสัตว์ใช้เพื่อป้องกันปศุสัตว์จากความเป็นพิษของไนเตรตส่วนเกิน ซึ่งมักเกิดจากสภาวะภัยแล้ง

ดูเพิ่มเติม

ในข่าว

การสร้างชุดทดสอบไนเตรตที่ดีกว่า - ข่าวเทคโนโลยีมิชิแกน, Phys.org , ข่าววิทยาศาสตร์ออนไลน์ , การออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ , นิตยสาร Lab Manager , นิตยสาร R&D, Science Daily , ChemEurope , Analytica World , Q-More , นวัตกรรมโตรอนโต , Technology.org , เว็บไซต์วิจัยสิ่งแวดล้อม , Daily Green World
ชุดทดสอบไนเตรตขนาดกะทัดรัดและราคาไม่แพงรุ่นใหม่ พัฒนาสำหรับประชาชน - SciCasts
ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีมิชิแกนสร้างชุดทดสอบไนเตรตที่ดีกว่า - Tech Century
นักศึกษา Michigan Tech สร้างอุปกรณ์ทดสอบไนเตรต - TV6 (NBC) และ Fox UP
พัฒนาเครื่องทดสอบไนเตรตใหม่ - รายงาน Keweenaw
เครื่องทดสอบไนเตรตแบบง่ายและราคาถูกเป็นโอเพนซอร์ส - HackADay, Hackable Devices.org
ชุดทดสอบไนเตรตโอเพนซอร์สเป็นเครื่องมือการเรียนรู้เคมีที่ยอดเยี่ยม - Reef Builders
ทดสอบอุปกรณ์: เครื่องวัดแสงเทคโนโลยีพบไนเตรตในน้ำและดิน - The Mining Gazette
อุปกรณ์พกพาราคาประหยัดสำหรับการวัดสารอาหาร Ag Tech Exchange
การยืนยัน nitrato Open Source - ข้อมูล Boa
การตรวจสอบคุณภาพน้ำบนสมาร์ทโฟนของคุณจาก UP FIRM - Tech Century

ข้อมูลหน้า
คำสำคัญ	การ ทดสอบไนโตรเจนฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์สคุณภาพน้ำเครื่องวัดแสงแบบพก พาฮาร์ดแวร์วิทยาศาสตร์โอเพ่นซอร์สน้ำ LED Ninjaflex พลาสติก
เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน	SDG06 น้ำสะอาดและสุขาภิบาล SDG10 การลดความไม่เท่าเทียม SDG14 ชีวิตใต้น้ำ
ผู้เขียน	โจชัว เอ็ม. เพียร์ซ
ใบอนุญาต	ลิขสิทธิ์ CC-BY-SA-3.0
ที่ตั้ง	{{{พิกัด}}}
องค์กรต่างๆ	ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยี ความยั่งยืนแบบเปิดของ Michigan_Tech , MTU
ภาษา	ภาษาอังกฤษ (en)
การแปล	จีน , ตุรกี , ฮินดี , รัสเซีย
ที่เกี่ยวข้อง	4 หน้าย่อย 60 หน้า ลิงก์ที่นี่
การเปลี่ยนเส้นทาง	การทดสอบไนเตรต
มุมมอง	5,585 เพจวิว ( การวิเคราะห์ )
สร้าง	6 สิงหาคม2558โดยJoshua M. Pearce
แก้ไขล่าสุด	6 มีนาคม2568โดยFelipe Schenone
อ้างเป็น	Joshua M. Pearce (2015–2025). "ระบบโฟโตเมตริกแบบโอเพนซอร์สสำหรับการวัดปริมาณไนเตรตด้วยเอนไซม์" Appropedia . สืบค้นเมื่อ 14 กันยายน 2025 .
การสอบถาม API	พื้นฐาน , ความหมาย , html , ไฟล์ , เพิ่มเติม